Придуман аккумулятор из древесных отходов

Учёные из Польши и Швеции утверждают, что целлюлозно-бумажные комбинаты могут поставлять дешёвое сырьё для построения электрических аккумуляторов, способное в ряде случаев заменить дорогие металлы.

Гжегож Милчарек (Grzegorz Milczarek) из Познаньского технологического университета (Politechnika Poznańska) и Олле Инганес (Olle Inganäs) из университета Линчёпинга (Linköping University) разработали катод для электрохимической батареи, основанный на биополимере лигнине, побочном продукте производства бумаги.

Такая коричневая или чёрная жидкость (brown liquor или black liquor, в зависимости от вариации процесса) остаётся после того, как из древесины извлекли целлюлозу, идущую на производство бумаги. Этому невзрачному продукту, богатому лигнином, и нашли новое применение авторы работы (фото Keith Weller).

Экспериментаторы сконструировали свой необычный электрод, объединив производные лигнина, содержащие группы хинонов, с электропроводящим полипирролом (polypyrrole).

Новаторы показали, что такой полимерный композит, выполненный в виде плёнки толщиной 0,5 мкм, способен накапливать и отдавать энергию в ходе окислительно-восстановительных реакций. При этом при заправке и работе данной батареи хиноны обмениваются с полипирролом электрическими зарядами.

Учёные говорят, что пока батареи из лигнина не могут похвастать выдающимися параметрами, к тому же они обладают высоким саморазрядом. Но авторы работы обнаружили, что разные производные лигнина по-разному ведут себя в таких катодах.

Так что дальнейшие эксперименты могут привести к улучшению свойств диковинного накопителя. Главным же его достоинством разработчики считают доступность сырья. «Лигнин составляет 20-30% биомассы дерева, стало быть, это источник, который никогда не закончится», — напоминает Инганес.

(Подробности исследования опубликованы в Science.)