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环保电池 蟹壳制造

2022-09-05 08:27:41 中国科学报   作者: 冯维维  

可再生能源和电动汽车需求的激增,引发了对储能电池的高需求,但电池本身并不总是可持续的。

现在,科学家利用一种意想不到的材料——蟹壳,制造出一种具有生物可降解电解质的锌电池。相关研究9月1日发表于《物质》。

“大量电池正被生产和消耗,这可能引发一系列环境问题。例如,广泛用于锂离子电池的聚丙烯和聚碳酸酯分离器,需要数百年或数千年才能降解,这增加了环境负担。”论文通讯作者、美国马里兰大学材料创新中心主任胡良兵说。

电池使用电解质使离子在正极和负极之间来回穿梭。电解液可以是液体、糊状物或凝胶,许多电池使用易燃或腐蚀性化学物质实现这一功能。这种新型电池可以储存大规模风能和太阳能产生的电能,并使用一种凝胶电解质,后者由名为壳聚糖的生物材料制成。

“壳聚糖是甲壳素的衍生物。甲壳素有很多来源,包括真菌的细胞壁、甲壳类动物的外骨骼和乌贼的壳。”胡良兵说,“壳聚糖最丰富的来源是甲壳类动物的外骨骼,包括螃蟹、虾和龙虾,它们可以很容易地从海鲜废物中获得,甚至你的餐桌上就有。”

生物可降解电解质意味着电池大约2/3的部分可以被微生物分解——这种壳聚糖电解质在5个月内能被完全分解。这样就留下了金属成分,通常是可回收的锌。

胡良兵说,这种锌—壳聚糖电池在1000次放电循环后的能源效率为99.7%,使其成为储存风能和太阳能产生的能量并将其转移到电网的可行选择。




责任编辑: 李颖

标签: 环保电池 蟹壳制造

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