Германски изследователи са разработили технология за натриево-йонна батерия, използваща твърд въглерод на базата на лигнин като отрицателен електрод. Прототипът на батерия с капацитет 1 Ah не е показал значително разграждане след 100 цикъла на зареждане и разреждане.
Изследователи от германския институт „Фраунхофер“ за керамични технологии и системи и университета „Фридрих-Шилер“ в Йена са изработили прототип на натриево-йонна батерия, която има електрод от лигнин – сложен органичен полимер, намиращ се в клетъчните стени на растенията.
Лигнинът е изобилен страничен продукт от дърводобивната и целулозно-преработвателната промишленост. След обработка той показва добра електрическа проводимост, а неговите редокс-активни групи могат обратимо да съхраняват и освобождават електрони.
За приложения в батерии лигнинът обикновено се карбонизира, за да се получи твърд въглерод. Изследователският екип е използвал лигнин, термично преобразуван във въглерод при инертни условия и впоследствие преработен в отрицателни електроди.
„Структурата на този твърд въглерод е много подходяща за обратимо съхранение на натриеви йони“, обясниха академиците. „Твърдият въглерод се отличава с високи електрохимични характеристики, добра циклична стабилност и ниски разходи за придобиване, особено ако е получен от устойчиви суровини“.
Използвайки този електроден материал, екипът сглобил 1 Ah батерийни клетки и ги тествал в центъра за изпитания на батерии на „Фраунхофер“ в Арнщат, в Хермсдорф и в университета „Фридрих Шилер“ в Йена.
„След 100 цикъла на зареждане и разреждане лабораторната клетка не показва значително влошаване. Целта е да се демонстрират 200 цикъла на зареждане и разреждане за 1 Ah клетка до края на проекта“, каза координаторът на изследването Лукас Меденбах.
Предложената технология за батерии е предназначена за стационарни или мобилни приложения за съхранение. Повече технически подробности за разработката не бяха предоставени.
„Проектът има за цел да подпомогне нарастващата независимост от критични суровини, като същевременно насърчи прехода към по-евтини, по-устойчиви и безопасни батерии“, се казва в изявление на института „Фраунхофер“.
Все пак това не е първата батерия с лигнин в глобален мащаб. През лятото на 2025 г. екип от учени от държавния университет в Мичиган, САЩ, разработи литиево-йонна батерия с лигнин, която е по-безопасна от традиционните литиеви акумулатори. Оказа се, че освен по-безопасна, тя е и с 60% по-дълъг експлоатационен живот.
Почти по същото време във Финландия Stora Enso превърна лигнин във въглерод за батерии, който да замени графита в тях. Всъщност компанията работи по тази технология още от началото на 2023 г.
През май 2024 г. пак в Европа бе създадена батерия, изработена от цинк и лигнин, която може да се използва над 8000 пъти. Тя бе дело на изследователи от университета Линшьопинг с визия да осигурят евтино и устойчиво решение за батерии за страни, където достъпът до електричество е ограничен.
През 2022 година Northvolt също разкри, че работи по проект за акумулаторен механизъм, „извлечен от дърветата“.
