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鸡蛋壳的材料非常适合作为锂电池的低成本电极

归档日期:07-01       文本归类:地极      文章编辑:爱尚语录

  新的储能装置应该使电池更有效,并作为太阳能和风能的剩余电力的缓冲器。研究人员现在发现了一种令人惊讶的生物废物储存候选者 - 它们是蛋壳。他们的实验表明,壳的材料非常适合作为锂电池的低成本电极。因此,先前经常处理的壳废物可能在将来有用。

  传统的锂离子电池通常包含锂化合物的电极和碳质材料的第二种,通常为石墨形式。这些电池构成了几乎所有现代技术设备电源的基础,从笔记本电脑到智能手机再到电动汽车。但全世界的研究人员正在寻找使这些电池更高效,更便宜和更环保的方法。

  可能是由乌尔姆亥姆霍兹电化学储能中心的Manickam Minakshi及其同事发现的一个候选人。他们一见钟情地发现了他们正在寻找的东西:鸡蛋壳。虽然鸡蛋本身被大量使用和消费,但蛋壳通常仍然是废物并在垃圾填埋场处理。托盘仅偶尔用作生物陶瓷,化妆品或染料工业中的原料。

  但Minakshi和他的团队有不同的目的。您的怀疑:蛋壳的材料也适合作为锂电池的电极材料。因为壳的固体部分由碳酸钙(CaCO3)组成,碳酸钙是一种可用作储能的化合物。为了测试这一点,研究人员将蛋壳洗净,干燥并切碎成粉末。使用钙化壳和内壳膜和外壳膜。科学家们将这种粉末用在电池中,非水电解质作为电极,对应物形成金属锂阳极。

  在实验中,研究人员随后测量了蛋壳电池的电容量。结果是:“细胞在1000次负载循环中保持了92%的容量,”Minakshi和他的团队报道。“所得到的电化学性能与市售的活性炭电极材料相当。”电化学曲线的形状与这种经典电极的形状相当。

  据科学家们说,蛋壳中的碳酸钙因此可以用作锂离子电池中的电极。虽然材料的性能和适用性仍有待提高,但这种天然材料可用作未来能量削皮器的成本效益部件。研究人员表示,“以这种方式使用蛋壳不仅会减少生物垃圾的数量,而且还会增加生物垃圾。”

  “令人惊讶的是,总有新的例子,其中天然物质为生产电化学储存材料带来了良好的条件,”Minakshi的同事Maximilian Fichtner表示。鸡蛋的贝壳现在是这些天然材料之一。

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