CO₂ превратили в графит для батарей — без добычи и импорта

В лаборатории Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли камера снимает, как из углекислого газа в расплаве соли при 500 °C вырастают крупинки графита. Впервые процесс увидели в реальном времени, пока шёл электролиз в коррозионной среде. Об этом сообщает портал Phys.org.

Графит — это не только грифель карандаша. Он нужен для батарей, смартфонов, ноутбуков и промышленного энергооборудования. Почти весь этот минерал сегодня добывают и перерабатывают, а США импортируют его.

Учёные из Беркли, Калифорнийского университета в Беркли и эстонского Института химической физики и биофизики показали альтернативу добыче: углекислый газ из воздуха превращается в твёрдый углерод. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Метод называется расплавленным солевым электролизом: электричество и горячие жидкие соли превращают CO₂ в твёрдый углерод. Наблюдения закрыли вопрос, который стоял десятилетиями, и показали неожиданный двухступенчатый процесс. Реакция оставалась той же при смене материалов электродов и солей.

Значит, можно подбирать материалы и получать нужную структуру углерода, в перспективе — графит батарейного класса. Майк Уиттакер из Беркли назвал это крупной победой в синтезе критически важных материалов с помощью расплавленных солей. Если процесс пойдёт при низких температурах с дешёвыми солями, его можно развернуть во многих местах и снабжать графитом цепочки поставок батарей.

Новый способ изучения расплавленных солей ценен и сам по себе: раньше эту агрессивную среду трудно было исследовать напрямую. Дальше учёным предстоит подобрать оптимальные сочетания солей, материалов электродов, температур и напряжений, а затем масштабировать технологию до промышленных объёмов.