Заменит литий-ионные батареи: создан дешевый и негорючий “бумажный” аккумулятор

Новый аккумулятор, созданный на основе целлюлозы, способен функционировать в широком диапазоне температур — от -15°C до 80°C — и разлагается в почве всего за шесть недель.

Сингапурский стартап Flint представил инновационные перезаряжаемые батареи, которые, по словам разработчиков, не перегреваются и полностью биоразлагаемы. Как сообщает портал CNET, эти аккумуляторы могут стать экологически чистой альтернативой литий-ионным батареям, производство которых сопровождается значительными выбросами углерода, утечками токсичных веществ и истощением водоемов.

В отличие от традиционных аккумуляторов, «бумажные» батареи Flint лишены таких недостатков. Они имеют ту же базовую структуру, что и литий-ионные батареи, но ключевым элементом в них является целлюлоза. Этот материал выполняет роль естественной среды для переноса ионов между анодом и катодом, обеспечивая необходимый для работы аккумулятора химический обмен.

Один из основателей компании Flint, Карло Чарльз, отметил, что для производства новых батарей не требуются редкоземельные, токсичные или дефицитные материалы. По его словам, цепочка поставок сырья для их создания является «очень обильной».

Одним из главных преимуществ «бумажных» батарей является их способность быстро разлагаться. В отличие от обычных аккумуляторов, утилизация которых представляет сложную экологическую проблему, батареи Flint биоразлагаются за шесть недель. Разработчики уже тестируют их компостирование: сотрудники стартапа в офисе в Сингапуре используют переработанные батареи в качестве удобрений для растений.

Ожидается, что в будущем «бумажные» батареи смогут заменить литий-ионные аналоги в таких устройствах, как умные часы, смартфоны и другая электроника. На данный момент компания сосредоточена на создании аккумуляторов небольшого размера для портативных гаджетов.

Карло Чарльз также подчеркнул, что технология Flint имеет потенциал для дальнейшего развития. В частности, он рассматривает возможность создания гибких аккумуляторов, которые можно было бы интегрировать в складные смартфоны.

По информации TechCrunch, аккумулятор Flint состоит всего из трех основных компонентов: анода на основе цинка, катода на основе марганца и бумажного сепаратора. В процессе производства компания покрывает целлюлозную бумагу, анод и катод специальным гидрогелем, а затем подвергает их термической обработке в вакуумной печи. В результате получается прочная армированная гидрогелем целлюлозная структура.

Разработчики объясняют, что выбор в пользу цинка и марганца вместо лития, кобальта и никеля обусловлен их высокой распространенностью, что делает производство более дешевым. Кроме того, такие батареи безопаснее литиевых.

Как утверждает Карло Чарльз, аккумуляторы Flint могут продолжать работать даже после физического повреждения, не перегреваясь и не взрываясь, в отличие от литий-ионных батарей.

Еще одним важным преимуществом новых батарей является их способность работать в экстремальных условиях. В отличие от традиционных литиевых аккумуляторов, функционирующих в температурном диапазоне от 15°C до 35°C, батареи Flint сохраняют работоспособность при температурах от -15°C до 80°C.

Хотя «бумажные» батареи уже соответствуют литий-ионным аналогам по напряжению и току, их энергетическая плотность пока составляет около 60–70% от показателей традиционных аккумуляторов. Кроме того, стартапу предстоит улучшить жизненный цикл своих батарей, прежде чем они смогут выйти на массовый рынок.

Несмотря на эти вызовы, Карло Чарльз уверен, что переход на новую технологию будет простым для производителей и поставщиков. Он подчеркивает, что батареи Flint можно легко использовать вместо литий-ионных, не требуя значительных изменений в производственных процессах.

Источник: CNET