Een chemicus van RUDN stelde een goedkope en milieuvriendelijke manier voor om elektroden voor lithium-ionbatterijen te maken uit koffieafval. Een artikel waarin deze studie wordt beschreven, is gepubliceerd in de Journal of Cleaner Production .

Anodes (negatieve elektroden) in moderne lithium-ionbatterijen die worden gebruikt in elektrische apparaten en elektrische auto's zijn meestal gemaakt van grafiet. Onderzoeksgroepen zoeken naar manieren om het te vervangen door andere koolstofmaterialen zoals organisch afval. Onder de kandidaten waren kersen- en olijfpitten, afvallen, zeewier en rijstschil. In hun nieuwe werk scheikundigen stelden voor koffiedik om te zetten in het noodzakelijke koolstofmateriaal. Ongeveer 90 procent van de koffieproductie in de wereld produceert koffiedik, maar dit soort afval wordt niet door de industrie uitgebuit.

De onderzoekers testten een eenvoudige methode om koffiedik om te zetten in een bruikbaar materiaal zonder extra chemische bewerking. Het terrein van een universiteitskantine werd opnieuw gemalen om het homogeen te maken, en vervolgens gebakken bij 800°C. Elektroden voor het elektrochemische experiment (13 mm schijven) werden gemaakt van het verkregen materiaal en plastic bindmiddelen gemengd in een verhouding van 80:20. Wanneer getest in een accu, ze toonden de warmteopslagcapaciteit van 285 mA-h bij de stroomsterkte van 0,1 A. Dit is een bescheiden waarde in vergelijking met moderne accu's, maar een vrij hoog in vergelijking met anodes gemaakt van andere soorten organisch afval. Bovendien, hun coulombefficiëntie (de verhouding van de energie die wordt afgegeven door een accu en de energie die wordt ontvangen tijdens het opladen) is bijna 100 procent.

Hoewel het maken van anodes uit koffiedik nogal energie-intensief bleek te zijn, in de toekomst, het kan interessanter zijn voor gebruik in accu's dan elektroden van goedkopere koolstofmaterialen. De eigenschappen van elektroden gemaakt van koffiedik maken ze duurzamer en dus energiebesparend.

"Lithium-ionaccu's met onze elektroden behielden hun oorspronkelijke capaciteit na 100 cycli, slechts 0,23 procent per cyclus verliezen, " zegt Raphael Luke, directeur van het Centre for Molecular Design and Synthesis of Innovative Compounds for Medicine, en een visiting scholar aan RUDN. "De toenemende vereisten voor energieopslag maken ons werk bijzonder interessant. De voordelen liggen in de eenvoud en doelmatigheid. Deze methode kan worden uitgeschaald naar industriële niveaus, omdat koffiedik over de hele wereld in enorme hoeveelheden beschikbaar is in vergelijking met andere stoffen die worden gebruikt bij de productie van lithium-ionbatterijen."