Улучшение батарей с использованием серных отходов

Создано 18.04.2013 16:15

Автор: Александр Иващенко

sulfur-miners

Новый химический процесс может превратить серные отходы в легкий пластик, который может быть использован для улучшения батарей в электромобилях. Также новый вид пластика имеет потенциал для его использования в других областях, включая оптику.

Команда ученых из Университета Аризоны успешно использовала новый пластик для создания литий-серных батарей.

«Мы разработали новые, простые и полезные химические процессы для конвертации серы в пластик», говорит ведущий исследователь Jeffrey Pyun, профессор химии и биохимии в Университете Аризоны.

Из-за своей высокой эффективности, меньшего веса и дешевизны в сравнение с традиционно-используемыми батареями, следующее поколение литий-серных, или Li-S, батарей будет иметь большие преимущества для электрических или гибридных автомобилей, а также для военного использования, говорит Jeffrey Pyun.

Новый пластик выглядит многообещающе для простого и недорогого производства в индустриальных масштабах.

Открытие команды ученых может обеспечить новое использование серных отходов, которые остаются после переработки нефти и природного газа в очищенные виды топлива.

Несмотря на то, что сера используется в индустриальных процессах, суммарный объем этого элемента, генерируемый при переработке ископаемого топлива, значительно больше текущих нужд. Некоторые заводы по переработке нефти, как Форт МакМюррэй в Альберте, аккумулируют горы желтых серных отходов.

«У нас слишком много серных отходов и мы не знаем, что с ними делать», говорит Jeffrey Pyun. Он называет серные отходы: «транспортировочный мусор».

Около 250 граммов серы остается после 70 литров бензина, произведенного из ископаемого топлива, подсчитывает соавтор научной работы Jared Griebel, докторант химии и биохимии в Университете Аризоны.

Исследователи подали международный патент для их нового химического процесса и для новых полимерных электродных материалов в Li-S батареях.

Статья международной команды ученых, «Использование Серы как Альтернативного Сырья для Полимерных Материалов», была опубликована 14.04.13 в журнале Nature Chemistry. Исследование было профинансировано Национальным Исследовательским Фондом Кореи, Корейским Министерством Образования, Науки и Технологий, Американским Химическим Обществом и Университетом Аризоны.

Jeffrey Pyun хотел применить свой опыт химика к исследованиям, связанным с энергетикой. Он знал о мировом перенасыщении серными отходами, полученными от очистки ископаемого топлива, поэтому он сфокусировался на том, как химия может использовать дешевую серу для удовлетворения потребностей в Li-S батареях.

Он и его коллеги попробовали кое-что новое: превращение жидкой серы в полезный пластик, который со временем может производиться в индустриальных масштабах.

Новый пластик имеет превосходные электрохимические свойства. Новые прототипы батарей показывают повышенные удерживающие способности и высокие удельные мощности – 823мАч/г на протяжении 100циклов.

Jeffrey Pyun заявляет, что несколько компаний уже проявили интерес к новому виду пластика.

Следующим шагом для команды ученых станет сравнение свойств нового пластика с существующими и изучение других возможных применений, таких как оптика и фотоника.

Источник: EurekAlert.