Создана батарея, которая разлагается в окружающей среде без вреда для природы

Технологии окружают нас, и с каждым годом электронных устройств в быту и в производстве будет становиться только больше. Это замечательно с точки зрения развития науки и техники, однако с точки зрения экологии всё совсем не так радужно.

Чего стоят одни только литий-ионные аккумуляторы, питающие практически все современные электроприборы. При их производстве используется сразу несколько токсичных веществ: обычно это соединения лития, кобальта, никеля и фосфора.

Такие аккумуляторы ни в коем случае нельзя выбрасывать вместе с бытовыми отходами. Потому что опасные вещества, которые входят в состав батарей, со временем попадают в почву и грунтовые воды, отравляя их на долгие годы вперёд.

Все эти меры предосторожности не относятся к новой разработке швейцарских учёных из лаборатории Empa. Они создали биоразлагаемый ионистор – альтернативу привычным аккумуляторам. Он уже может хранить электричество в течение нескольких часов и питать, к примеру, небольшие электронные часы.

Это устройство выдерживает тысячи циклов заряда/разряда, высокое давление и низкие температуры и может храниться годами без потери качества. Но самое главное, оно полностью состоит из безопасных материалов, и после использования такую батарейку можно смело кинуть в компостную кучу.

Ионистор изготавливается очень просто: с помощью 3D-принтера. Он состоит из гибкой подложки, проводящего слоя, электрода и электролита.

Электрическая ёмкость нового устройства 25,6 фарада на грамм, а рабочее напряжение – 1,2 вольта. 

Фото Gian Vaitl/Empa.

Подложка выполнена из нановолокон и нанокристаллов целлюлозы, смешанных с глицерином. Проводящий слой состоит из графита, технического углерода и природной смолы – шеллака. В состав электрода входят те же материалы, что и в подложку, а также активированный уголь и графит. А электролит сделан из нанокристаллов целлюлозы, глицерина и… щепотки соли для ионной проводимости.

Если оставить это устройство в окружающей среде, в течение двух месяцев от него не останется ровным счётом ничего, кроме видимых остатков угля. 

В естественной среде устройство (слева) разлагается почти полностью, оставляя после себя лишь уголь (справа). 

Фото Gian Vaitl/Empa.

Биоразлагаемый источник энергии может получить широкое применение в самых разных областях. Его можно будет использовать в качестве сенсора или микропередатчика, выполняющего функцию метки, позволяющей отслеживать, к примеру, перемещение посылок. Его можно внедрить в системы "интернета вещей".

Также с его помощью можно будет удалённо контролировать состояние пациентов или производить на его основе устройства для самостоятельного измерения сахара в крови. Варианты применения этой технологии ограничиваются лишь воображением.

Статья авторов разработки вышла в журнале Advanced Materials.

Источник: Вести https://www.vesti.ru/nauka/article/2570875