Электрический аккумулятор из пластиковых отходов

Учёные из Калифорнийского университета в Риверсайде (UKR) предложили способ хранения электрической энергии, с помощью которого можно решить сразу две глобальные проблемы, стоящие перед человечеством. Первая из них – загрязнение окружающей среды пластиком, который плохо поддаётся естественному разложению, а вторая – долговременное и недорогое хранение электрической энергии. Сообщение об этом появилось на популярном ресурсе techxplore.com со ссылкой на публикацию в рецензируемом журнале Energy Storage.

Над решением каждой из этих задач работают десятки тысяч людей во всём мире, но группе исследователей из UKR удалось предложить комплексное решение.

Сначала они растворили куски пластиковых бутылок в растворителе. Затем, используя процесс, называемый электроспиннингом, они изготовили микроскопические волокна из полимера и карбонизировали пластиковые нити в печи. После этого, полученные нити использовали для изготовления суперконденсатора в формате плоского элемента.

При испытании в суперконденсаторе материал обладал характеристиками как двухслойного конденсатора, образованного посредством расположения разделенных ионных и электронных зарядов, так и свойствами псевдоёмкости окислительно-восстановительной реакции, которая возникает, когда ионы электрохимически поглощаются на поверхности материалов.

Хотя полученные элементы и уступают по плотности хранения энергии литий-ионным батареям, но могут заряжаться намного быстрее, что делает батареи на основе пластиковых отходов хорошим вариантом для многих приложений.

Путем «легирования» волокон перед карбонизацией различными химическими веществами и минералами, такими как бор, азот и фосфор, команда планирует получить конечный материал с улучшенными электрическими свойствами.

«В UCR мы сделали первые шаги к переработке пластиковых отходов в перезаряжаемые устройства хранения энергии», - сказал руководитель проекта Араш Мирджалили. «Мы считаем, что эта работа имеет экологические и экономические преимущества, и наш подход может стать основой для будущих исследований и разработок».

Авторы считают, что этот процесс масштабируем и востребован, и что он представляет собой значительный прогресс в предотвращении попадания пластиковых отходов на свалки и в океаны. С этим трудно не согласиться.