Baijiu converti en anode de batterie

Une équipe de chercheurs de l’Université des sciences et technologies électroniques de Chine, en collaboration avec le fabricant de baijiu Wuliangye, a développé une anode à base de carbone pour les batteries sodium-ion à partir des sédiments de baijiu. Leur étude, publiée dans ACS Applied Materials & Interfaces, décrit la manière dont ils ont traité les sédiments pour améliorer leur adéquation en tant que matériau d’anode.

Le baijiu, une boisson alcoolisée largement consommée en Chine, est traditionnellement fabriqué à partir de blé ou de riz et possède un taux d’alcool élevé. Le processus de distillation laisse des sédiments, qui sont généralement utilisés comme engrais ou aliment pour le bétail. Cependant, les chercheurs ont découvert que ce sous-produit contient des composants précieux pour créer une anode en carbone.

Depuis des années, les batteries lithium-ion dominent le marché, alimentant tout, des appareils portables aux solutions de stockage d’énergie à grande échelle et aux véhicules électriques. Malgré leur utilisation répandue, ces batteries sont coûteuses et présentent des risques d’incendie, ce qui incite les scientifiques à chercher des alternatives plus sûres et plus économiques. Un candidat prometteur est la batterie sodium-ion. Toutefois, pour en faire un remplaçant viable, les chercheurs doivent améliorer sa densité de charge et résoudre le problème de l’effondrement des micropores dans les anodes en carbone. Cette étude se concentre sur la résolution de ce dernier défi.

Des déchets à l’énergie : transformation des sédiments de Baijiu en une anode en carbone haute performance

Transformer les sédiments de baijiu en une anode en carbone fonctionnelle a nécessité plusieurs étapes de traitement. Les chercheurs ont commencé par laver et sécher les sédiments avant de les soumettre à une lixiviation acide et à une pré-carbonisation. Pour éliminer la silice, ils ont trempé le matériau dans de l’hydroxyde de sodium à haute température et l’ont combiné avec de l’orthosilicate d’éthyle. Après un traitement par ultrasons et une cuisson à haute température, le produit final, un carbone dur dopé au silicium, était prêt. L’équipe l’a nommé HC-1100Si-1.

Pour évaluer la performance, les chercheurs ont intégré leur anode dans une batterie sodium-ion standard. Les résultats ont montré une capacité réversible de 281,5 mAh/g à 1°C et une rétention de charge de 91,9 % après 100 cycles. Bien que ces chiffres ne surpassent pas encore les normes des batteries commerciales actuelles, l’équipe estime que leur anode pourrait être utile dans des applications nécessitant des charges fréquentes.

---

Lire l’article original : TechXplore

En savoir plus :  Carbon-Neutral Granite Concrete is Used in a NYC Skyscraper