英国布里斯托大学的研究人员使用可持续采购的纤维素开发了高性能的钠和钾离子电池。
科学家布里斯托尔复合材料研究所(Bristol Composites Institute)开发了一种新颖的可控单向冰冰策略,该策略可以定制下一代后离子离子电池的电化学性能,具有可持续性和大规模可用性。该论文发表在期刊上高级功能材料。欧洲杯足球竞彩
对可持续,道德和低成本能源存储的需求迅速增加。这部分是由于开发电池供电的运输系统的动力 - 主要是用电动汽车代替汽油和柴油机的发动机 - 也用于手持手机等手持设备。目前,这些技术主要依赖于锂离子电池。
电池有两个电极和一个分离器,其中所谓的电解质可以带电荷。在这些电池上使用锂有几个问题,包括在设备内部堆积金属,这可能会导致短路和过热。
锂的替代品(例如钠和钾电池)在历史上的速度性能和多次使用的能力方面没有历史性的替代品。这种劣等性能是由于钠和钾离子的尺寸较大,以及它们通过电池中多孔碳电极移动的能力。
与这些电池相关的另一个问题是,它们在寿命末无法轻松处理,因为它们使用了不可持续的材料。欧洲杯足球竞彩材料的成本也是一个因素,需要提供欧洲杯足球竞彩更便宜的存储能源。
此外,锂还在智利,玻利维亚和阿根廷等国家开采。这种采矿非常具有破坏性,与之相关的人权记录差。
在布里斯托尔复合材料研究所的布里斯托大学工作,出版于高级功能材料欧洲杯足球竞彩,并与帝国学院合作开发了一些基于冰模系统的新碳电极材料。欧洲杯足球竞彩这些材料称为欧洲杯足球竞彩气凝胶,其中纤维素纳米晶体(一种纳米大小的纤维素形式)被使用生长然后升华的冰晶形成到多孔结构中。这将大通道留在结构内,可以携带大钠和钾离子。
这些新的钠和钾离子电池的性能已显示出优于许多其他可比系统,并且使用可持续采购的材料 - 纤维素。对应作者,布里斯托大学材料科学与工程学教授,基于纤维素的技术的世界领欧洲杯足球竞彩导者史欧洲杯线上买球蒂夫·艾希霍恩(Steve Eichhorn)表示:
“我们对这些新电池的性能感到惊讶。有很大的潜力可以进一步开发这些电池并用该技术生产更大的规模设备。”
王·王(Jing Wang),首席作家兼博士生布里斯托尔复合材料学院说:
“我们提出了一种新颖的可控冰策略,以制造低成本纤维素纳米晶/氧化聚乙烯氧化衍生的碳凝胶,并用层次定制和垂直分配的通道作为电极材料,可将其用于良好的速率能力和循环能力和循环稳定性欧洲杯足球竞彩钠和钾离子电池。
“从环境良性合成过程中,前体的可更新性和可伸缩性的可更新性受益,这项工作可以提供一条吸引人的途径,以在不久的将来促进可持续电动汽车和大规模储能网格的大规模应用。“
单向冰模板和垂直排列的碳凝胶(VCA)及其相应的形态和结构的示意图。
“鉴于这些发现,我们现在希望与行业合作,以工业规模制定这种策略,并探索是否可以轻松地将这种独特的技术扩展到其他各种其他储能系统,例如锌,钙 - ,铝- 和镁离子电池,从而证明了其在下一代储能系统中的普遍潜力,”艾希霍教授说。