Химики РУДН синтезировали из кофейной гущи электроды для аккумуляторов
В литий-ионных аккумуляторах, отрицательный электрод (анод) чаще всего сделан из графита. Исследователи ищут для производства аккумуляторов другие углеродные материалы. Объектом становились даже органические отходы – например, уже изучались косточки вишни и оливы, яблочный жмых, водоросли, рисовая шелуха и т.д. Химики РУДН предложили перерабатывать в необходимый углеродный материал кофейную гущу, которая составляет около 90% производимого в мире кофе.
Исследователи РУДН опробовали простой способ переработки кофейной гущи в аноды аккумуляторов без дополнительного химического воздействия. Ее перемололи и запекли при температуре 800C. Электроды для электрохимического эксперимента – диски диаметром 13 мм – были изготовлены из полученного углеродного материала и полимерных связующих в соотношении 80 к 20. При проверке в аккумуляторе их энергоемкость составила 285 миллиампер в час при силе тока в 0,1 ампер. Это скромный показатель по сравнению с используемыми сейчас типами аккумуляторов, но более высокий, чем у анодов из других органических отходов. Кроме того, их кулоновская эффективность – отношение отдаваемой аккумулятором энергии к получаемой за время зарядки – близка к 100%.
Свойства электродов из кофейной гущи позволяют использовать их дольше других аккумуляторов на основе органических материалов, а значит, в целом они сократят энергопотребление.
«Литий-ионные аккумуляторы с нашими электродами сохраняли емкость после 100 циклов использования, теряя всего по 0,23% за цикл, – подчеркивает Рафаэль Луке, директор центра молекулярного дизайна и синтеза инновационных соединений для медицины, приглашенный сотрудник РУДН. – Возрастающие потребности в хранении энергии делают эту работу очень интересной. Преимущества нашего метода – простота и экономичность. Этот метод может быть масштабирован для промышленности, так как кофейная гуща доступна по всему миру в больших количествах по сравнению с другими веществами, используемыми в литий-ионных аккумуляторах».
В исследовании участвовали также ученые Университета Кордовы (Испания). Работа была проведена при поддержке программы «5 –100».
Ежегодно в РУДН проходит конкурс научных студенческих работ «Совместный старт: сделаем науку вместе». Университет выделяет стипендии на проекты молодых ученых и объединений студентов. Все разработки практико-ориентированы и имеют потенциал дальнейшей коммерциализации.
Как улучшить состояние окружающей среды в больших городах? Этим вопросом задаются специалисты из разных уголков мира. 130 экологов РУДН и Богорского сельскохозяйственного университета (Индонезия) обсудили устойчивое развитие мегаполисов на международном научном семинаре «Urban ecology».
В Москве завершился XXVII Международный салон изобретений и инновационных технологий «Архимед». Представители 28 государств презентовали 570 проектов и изобретений в 30 отраслях. Разработки учёных медицинского института РУДН получили 2 золотые медали по итогам конкурса.