Учёные из Индийского института технологий улучшили характеристики литий-ионного аккумулятора при помощи сажи от свечи. Модернизированные источники тока можно использовать в небольших электронных устройствах, а также в электромобилях и гибридах.Исследователи изучили сажу, которая остаётся на плоской поверхности в результате горения свечи и обнаружили, что наночастицы углерода размером 30 – 40 нанометров образуют связанную структуру. При этом наименьшее содержание примесей содержится в участках, которые находились над кончиком пламени свечи. Учёные использовали полученный углерод в качестве анода литий-ионного аккумулятора и констатировали значительное улучшение характеристик экспериментального источника тока.
В частности выход по току у испытанного аккумулятора вырос с 30% до 91% после 10 циклов заряда/разряда. Помимо этого аккумулятор продемонстрировал стабильную ёмкость на уровне 170 мАч/г после тысячи циклов заряда/разряда, при том, что обычные литий-ионные аккумуляторы теряют до 20% ёмкости после 500 циклов.
Сажа под микроскопом
Исследователи уточнили, что углеродные аноды обычно не используются в мощных батареях, поскольку не способны поддерживать необходимую плотность тока. Однако структура взаимного расположения углеродных наночастиц в свечной саже позволяет применять материал в углеродных анодах даже для аккумуляторов гибридов и электромобилей.