Отходы в чудо: ученые превращают химический мусор в аккумуляторы

Исследователи из Северо-Западного университета разработали инновационный метод переработки промышленных отходов в материал, который может быть использован для производства аккумуляторов.

В рамках исследования они использовали оксид трифенилфосфина (TPPO), молекулу, которая обычно является отходом в промышленности, как окислительно-восстановительный компонент для проточной батареи. В отличие от традиционных аккумуляторов, таких как литиевые, в которых энергия хранится в электродах, в проточных окислительно-восстановительных батареях энергия передается между электролитами через химические реакции.

Отказ от использования металлов, таких как литий и кобальт, в пользу органических материалов имеет важное значение для экологически чистой энергетики. Исследование TPPO — это первый случай, когда молекула отходов используется для питания окислительно-восстановительной батареи, что открывает возможности для переработки и повторного использования промышленных отходов.

Ежегодно в ходе таких процессов, как производство витаминов, генерируется множество TPPO, которое обычно утилизируется как бесполезный отход. Однако благодаря разработке новой реакции “в одном реакторе”, TPPO можно преобразовать в полезный материал, который способен эффективно хранить энергию.

В ходе экспериментов ученые также использовали молекулярную инженерию для создания фосфиноксида, циклического трифенилфосфиноксида (CPO), который обладает высокой стабильностью и способен хранить энергию. Оказавшись в проточной батарее, этот материал показал удивительную работоспособность, выдержав 350 циклов заряда и разряда с минимальной потерей емкости. Это открывает перспективы для создания аккумуляторов нового поколения на основе органических материалов, что способствует улучшению устойчивости энергетических решений.

Источник: Interesting Engineering