Révolutionner les batteries : le marc de café alimente des anodes sodium-ion très performantes
Utilisation de déchets de café comme matériau précurseur pour la synthèse du carbone dur
Dans une étude récemment publiée dans la revue KeAi Carbon Resources Conversion, une équipe de chercheurs du Kazakhstan et de Corée du Sud a rapporté la synthèse réussie de carbone dur dopé au P en utilisant du marc de café comme précurseur et du H3PO4 comme agent dopant. L'étude s'est concentrée sur la détermination du niveau de dopage optimal pour maximiser l'incorporation d'ions phosphore dans la structure du carbone, dans le but d'améliorer les performances électrochimiques du matériau en tant qu'anode pour les batteries sodium-ion (SIB).
Un aspect notable de l'étude est l'utilisation du marc de café comme matériau précurseur pour la synthèse du carbone dur. Le choix du marc de café est non seulement respectueux de l'environnement, étant donné l'importance des déchets annuels (environ 18 millions de tonnes métriques), mais il permet également de tirer parti de la structure lignocellulosique unique des déchets de café. Ce résultat répond aux défis posés par la distribution inégale et la rareté des ressources en lithium, en offrant une solution alternative grâce à l'exploration des SIB.
Les chercheurs ont ensuite fait varier les concentrations de H3PO4 et ont constaté que l'utilisation de 2M de l'agent dopant conduisait à des performances électrochimiques prometteuses pour le carbone dur en tant que matériau d'anode. Le carbone dur dopé au P ainsi obtenu, carbonisé à 1300°C, présentait une capacité réversible de 341 mAh g-1 à une densité de courant de 20 mA g-1, avec une efficacité coulombienne initiale de 83%. Ces résultats soulignent le potentiel du carbone dur dopé au P pour améliorer les capacités de stockage d'énergie des batteries sodium-ion.
Dans l'ensemble, l'étude fournit des indications précieuses sur la synthèse et l'optimisation du carbone dur dopé au P pour les batteries sodium-ion, en soulignant l'importance des matériaux précurseurs, des agents de dopage et des conditions de carbonisation. Les résultats ont des implications pour le développement de solutions de stockage d'énergie plus efficaces et durables, en particulier dans le contexte des batteries sodium-ion.
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