[MKN]

Твёрдые угли на основе борщевика Сосновского для натрий-ионных аккумуляторов

https://www.mdpi.com/2313-0105/8/10/131/htm

Технология натрий-ионных аккумуляторов быстро развивается после перехода на литиево-ионные аккумуляторы. Среди множества исследованных анодных материалов твердые угли кажутся реальными кандидатами из-за их электрохимических характеристик и относительной простоты производства. Этот класс материалов может быть получен из различных предшественников, и наиболее экологически важным и интересным путем является синтез из биомассы. В настоящей работе впервые получены твердые угли из Heracleum sosnowskyi – высокоинвазивного растения, опасного для человека и способного вызывать ожоги кожи, но за короткое время продуцирующего большое количество зеленой биомассы. Мы предложили простой метод синтеза, включающий стадию предварительной обработки и последующую карбонизацию при 1300 °С. Исследовано влияние предварительной обработки борщевика гигантского на электрохимические свойства твердого углерода. Полученные материалы демонстрируют >220 мАч·г.−1 разрядной емкости, высокие значения начальной кулоновской эффективности, достигающие 87 %, и сохранение емкости 95 % после 100 циклов заряда-разряда в натриевых полуэлементах. Основные параметры материалов исследовались с помощью различных аналитических, спектроскопических и микроскопических методов. Возможность использования гигантских твердых углеродов на основе борщевика в реальных батареях продемонстрирована на полных натрий-ионных элементах с катодным материалом Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 типа NASICON .