Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде используют стеклянные бутылки для создания аккумулятора. Сам химпроцесс достаточно доступен с финансовой точки зрения, что позволяет создать недорогое устройство, способное хранить заряд в 4 раза превышающий емкость обычных батарей, указывает Scientific Reports.

Учитывая данные современных программ по утилизации, миллиарды стеклянных бутылок отправляются на свалку ежегодно. Это побудило исследователей задаться вопросом может ли диоксид кремния в составе бутылок стать источником наночастиц кремния с высоким показателем чистоты, которые используются в литий-ионных батареях. Отметим, что кремниевые аноды способны хранить в 10 раз большее количество энергии, нежели привычные графитовые элементы, однако из-за расширения и усадки при заряде они становятся менее устойчивыми. Снижение массы кремния позволяет снизить серьезность этой проблемы, сообщают исследователи.

За счет объединения относительно чистой формы диоксида кремния с низкой стоимостью химреакции, им удалось создать лития-ионную батарею, способную хранить в 4 раза больший заряд в сравнении с графитовыми анодами. В процессе производства инновационного аккумулятора ученые воспользовались трехступенчатым процессом, по итогам которого бутылки были превращены в мелкодисперсный белый порошок, который после магнезиотермической выдержки превращали в наноструктурированный диоксид кремния. Последний становился материалов для анода в литий-ионной батарее и показал высокие электрохимические характеристики наравне с положительными значениями по срокам эксплуатации.

По словам ученых, одной бутылки достаточно для производства сотен батарей типа «монета» либо 3-5 аккумуляторных ячеек. Они не только хранят больше энергии, но и работает более стабильно, быстрее заряжаются, отличаются меньшей себестоимостью. Таким образом, исследователи считают это перспективным направлением для изготовления литий-ионных батарей следующего поколения.