В журнале Batteries вышла статья нашей группы "Sosnowskyi Hogweed-Based Hard Carbons for Sodium-Ion Batteries". В этой работе группа научного сотрудника Зои Бобылёвой предложила использовать инвазивный сорняк как источник бимассы для синтеза "твердого углерода".
Среди множества изученных анодных материалов для натрий-ионных аккумуляторов твердый углерод представляется на сегодняшний день единственным реальным кандидатом из-за его электрохимических характеристик и относительной простоты производства. Этот класс материалов можно получить из множества прекурсоров, и наиболее экологически важным и интересным путем является синтез из биомассы. В настоящей работе впервые получены твердые угли из борщевика Сосновского – высокоинвазионного растения, опасного для человека и способного вызывать ожоги кожи, но за короткое время образующего большое количество зеленой биомассы. Нами предложен простой метод синтеза, включающий стадию предварительной обработки и последующую карбонизацию при 1300 °С. Изучено влияние предварительной обработки борщевика гигантского на электрохимические свойства твердого углерода. Полученные материалы демонстрируют разрядную емкость >220 мАч/г, высокие значения начального кулоновской эффективности, достигающей 87%, и сохранение емкости 95% после 100 циклов заряд-разряд в натриевых полуячейках. Ключевые параметры материалов были исследованы с помощью различных аналитических, спектроскопических и микроскопических методов. Возможность использования «твердого углерода» на основе гигантского борщевика в реальных батареях продемонстрирована на полных натрий-ионных ячейках с катодным материалом Na3V2(PO4)3 со структурой NASICON.
