Świat Dodatek grafenu do krzemowych elektrod może podwoić czas życia ogniw litowych 30 stycznia 2018 Świat Dodatek grafenu do krzemowych elektrod może podwoić czas życia ogniw litowych 30 stycznia 2018 Przeczytaj także Wiadomości OZE W planach coraz więcej spalarni śmieci. Potrzebujemy lepszej kontroli Na terenie Polski działa 9 spalarni odpadów komunalnych. W najbliższych latach planowana jest rozbudowa istniejących, a także budowa 30 nowych punktów przerabiających śmieci na ciepło. Branża odpadów to przede wszystkim duże pieniądze, a każdy nowy projekt wzbudza kontrowersje. Obywatele i ekolodzy obawiają się nadmiernej emisji pyłów, CO2 i metali ciężkich, natomiast samorządy i zainteresowane firmy zbijają argumenty przeciwników wizją taniej energii i szybkiego rozwiązania problemu śmieci w gminach. Raport Najwyższej Izby Kontroli rzuca nowe światło na jakość pracy organów ochrony środowiska, sprawujących pieczę nad spalarniami śmieci. Jest co poprawiać. Ochrona środowiska Trwa wielka podróż dookoła Bałtyku. Aktywiści właśnie przeszli polskie wybrzeże Ekspedycja Save The Baltic Sea to akcja, w ramach której aktywiści chcą obejść Bałtyk dookoła. Wędrówka zaczęła się 11 marca, a cała grupa właśnie zakończyła podróż wzdłuż polskiego wybrzeża. Ekspedycja spędziła dwadzieścia dni w naszym kraju, spotykając się z lokalnymi naukowcami, działaczami na rzecz środowiska i studentami, aby dowiedzieć się więcej o stanie i przyszłości polskich brzegów Bałtyku. Naukowcy z uniwersytetu w Warwick odkryli, że jeśli do krzemowych elektrod ogniw litowo-jonowych doda się grafen zamiast grafitu, to ich żywotność zostanie niemalże podwojona, zwiększając także pojemność samego akumulatora. Grafit od dawna jest domyślnie wybieranym materiałem aktywnym do anod ogniw litowo-jonowych, ale naukowcy cały czas pracują nad zastąpieniem go np. krzemem, który jest dużo tańszy, a dodatkowo charakteryzuje się dziesięć razy lepszym stosunkiem energii do wagi w ogniwie Li-ion. Niestety jego wykorzystanie wiąże się z innymi ograniczeniami – brak elastyczności w połączeniu z naprężeniami podczas pracy ogniwa powoduje znaczne zmniejszenie żywotności – anoda szybko pęka, kruszy się i niszczy. Reklama Badacze na całym świecie próbują różnych rozwiązań, aby możliwe było wykorzystanie krzemowych elektrod. Jednym z pomysłów jest wzmocnienie krzemowych nanocząstek grafenem. Niestety pierwsze próby zakończyły się niepowodzeniem, ponieważ nanocząstki mają bardzo duży stosunek powierzchni do objętości, więc na elektrodzie odłożyła się warstwa litu, która skróciła żywotność ogniwa, ograniczając kontakt elektrolitu z anodą. Dzięki staraniom doktor Melanii Loveridge z Uniwersytetu w Warwick udało się pokonać opisane powyżej problemy i wykorzystać nową mieszankę krzemowo-grafenową, która okazała się dużo lepsza od poprzedniej i umożliwiła wyprodukowanie żywotniejszej elektrody. Metoda ta ma jeszcze jedną zaletę – można łatwo zastosować ją w przemyśle i handlu. Naukowcy opisali swoje przełomowe odkrycie w najnowszym numerze czasopisma „Scientific Reports” w styczniu 2018 roku. Grafen to atomowo cienka warstwa grafitu (jednego z allotropów węgla). Istnieje też pewien materiał o własnościach pośrednich pomiędzy grafenem a grafitem – tak zwany FLG, czyli kilkuwarstwowy grafen. FLG wykorzystywany był w ogniwach w połączeniu z krzemowymi nanocząstkami, ale okazało się, że równie dobrze współpracuje on z cząstkami odrobinę większymi, o średnicy kilku mikrometrów. Takie mieszanki są znacznie łatwiejsze w uzyskaniu, a mimo to potrafią istotnie zwiększyć żywotność, jak i pojemność ogniwa litowo-jonowego. Nowy materiał przetestowany został przez 100 cykli ładowania i rozładowania, aby zbadać żywotność nowych elektrod. „Płatki FLG zostały wmieszane w anodę i zachowywały się jak wzmocnienia, które jednocześnie są bardzo elastyczne. Materiał ten okazuje się być odporny na rozciąganie podczas pracy ogniwa, z uwagi na swoją wytrzymałość i elastyczność. Dodatkowo grafen zwiększa przewodność anody, co pozwala jej zachować cały czas niską rezystancję”, mówi Loveridge. Dodatkowo, co bardzo istotne, FLG w mieszance pozwalają na odizolowanie poszczególnych mikrocząstek od siebie. Dzięki temu zmniejsza się ryzyko, że podczas reakcji elektrochemicznych w baterii mikrocząstki się zespoją, co powodowałoby spadek pojemności ogniwa. Naukowcy z Warwick pracują już nad rozwinięciem tej technologii i jej komercjalizacją. Dalsze badania nad grafenowymi ogniwami prowadzone mają być w ramach projektu ufundowanego przez firmę Varta. Konsorcjum naukowe oprócz badaczy z Uniwersytetu z Warwick składa się także z naukowców z innych uczelni, między innymi: z Cambridge i Włoskiego Instytutu Technologicznego. Celem badań jest stworzenie preprodukcyjnego prototypu takiego akumulatora, który mógłby być łatwo wprowadzony do masowej produkcji w niedalekiej przyszłości. Źródło: techxlore.com Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.