Литиево-ионные аккумуляторы следующего поколения могут иметь большую емкость и выдерживать большее число циклов зарядки / разрядки, благодаря новому материалу, полученному из натурального шелка. Исследователи из Пекинского института недавно обнаружили, что фиброин, фибриллярный белок, регенерированный из шелковой нити, не только способствует увеличению циклов зарядки / разрядки батареи до 10 000 и выше, но и способен аккумулировать литий в пять раз больше, чем графит, который в настоящее время является наиболее распространенным.

До сегодняшнего дня ученые и производители батарей во всем мире не раз пытались найти замену графита в аноде для повышения производительности источников тока. В частности, был испробован высокотемпературный кварц, производительность которого в три раза выше, чем у графита, однако, все эти эксперименты так и не выходили за пределы лабораторий.

Исследователи из Пекина утверждают, что они нашли вещество, не только превосходящее по характеристикам графит, но и являющееся устойчивым биовозобновляемым источником для производства литиево-ионных батарей. Необходимо лишь определенным образом обработать нити натурального шелка, чтобы создать на их основе нанолисты, которые затем могут быть включены в батареи и суперконденсаторы.

Так, полученные пекинскими учеными прототипы батареи имеют емкость 1865 мА-ч/гр. – это в пять раз больше, чем теоретическая емкость графита (372 мА-ч/гр.). И при плотности тока 0,1 А/гр. они способны сохранить высокую стабильность – около 92 процентов – после 10 000 циклов. Иными словами, они могут гораздо большее время вырабатывать ток и заряжаться во много раз больше, чем обычные литиево-ионные батареи.

Исследователи считают, что их метод может легко масштабирован для коммерческого использования. Кроме того, по их мнению, фиброин из натурального шелка может найти применение в натриево-ионных аккумуляторах, в водородных топливных элементах и других гибридных устройствах хранения энергии.