成本低廉的造紙衍生物質 搖身一變成鋰硫電池電極材料
造紙工業一種很常見的副產品:木質磺酸鹽,已被壬色列理工學院科學家證明可做為鋰硫電池的低成本電極材料,目前研究小組創建了一款手表鋰硫
造紙工業一種很常見的副產品:木質磺酸鹽,已被壬色列理工學院科學家證明可做為鋰硫電池的低成本電極材料,目前研究小組創建了一款手表鋰硫電池原型,下一個工作將試著擴大原型。
鋰硫電池能量密度至少是鋰離子電池的兩倍之多,因此盡管可充電鋰離子電池是市場當紅炸子雞,科學家還是對鋰硫電池的開發產生濃厚興趣。
可充電電池主要由兩個電極、電極間的液體電解質以及隔離膜組成,鋰硫電池的陰極由硫碳基質構成,陽極使用鋰金屬氧化物。在元素形式中,硫是不導電的,但當硫在高溫下與碳結合時會變得高度導電,因此被看好應用于新型電池技術中。
然而,鋰硫電池的一大挑戰是硫很容易溶解到電池電解質中,導致兩側電極在循環僅僅幾個周期后就惡化,盡管科學家試圖使用不同形式的碳如:納米碳管、復雜的碳泡沫等將硫穩在適當位置,但成效有限。
壬色列理工學院研究團隊現在找到一種簡單方法,可以從單一原材料中創造出最佳的硫基陰極,他們將造紙工業的主要副產品木質磺酸鹽(lignosulfonate)進行干燥處理,然后放到石英爐管(quartz tube furnace)中加熱至 700℃,于高熱之下驅除大部分硫氣,但留下一些多硫化物(硫原子鏈),可深度嵌入活性碳基質中。
研究人員重復加熱過程好讓適量硫嵌入碳基質中,接著將材料研磨并與惰性聚合物黏合劑混合,于鋁箔上形成陰極涂層,證實可以用這種廉價、豐富的造紙衍生物質來建構鋰硫電池。
目前團隊設計了一款鋰硫電池原型,規格為手表電池,可循環充放電約 200 次。下一步工作是擴大原型,以顯著提高放電率和電池循環壽命,使電池有機會為大型數據中心供電、微電網和傳統電網提供更便宜的能源存儲選項。
責任編輯:繼電保護
免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與本站無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本站證實,對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關內容。
我要收藏
個贊
-
權威發布 | 新能源汽車產業頂層設計落地:鼓勵“光儲充放”,有序推進氫燃料供給體系建設
2020-11-03新能源,汽車,產業,設計 -
中國自主研制的“人造太陽”重力支撐設備正式啟運
2020-09-14核聚變,ITER,核電 -
探索 | 既耗能又可供能的數據中心 打造融合型綜合能源系統
2020-06-16綜合能源服務,新能源消納,能源互聯網
-
新基建助推 數據中心建設將迎爆發期
2020-06-16數據中心,能源互聯網,電力新基建 -
泛在電力物聯網建設下看電網企業數據變現之路
2019-11-12泛在電力物聯網 -
泛在電力物聯網建設典型實踐案例
2019-10-15泛在電力物聯網案例
-
權威發布 | 新能源汽車產業頂層設計落地:鼓勵“光儲充放”,有序推進氫燃料供給體系建設
2020-11-03新能源,汽車,產業,設計 -
中國自主研制的“人造太陽”重力支撐設備正式啟運
2020-09-14核聚變,ITER,核電 -
能源革命和電改政策紅利將長期助力儲能行業發展
-
探索 | 既耗能又可供能的數據中心 打造融合型綜合能源系統
2020-06-16綜合能源服務,新能源消納,能源互聯網 -
5G新基建助力智能電網發展
2020-06-125G,智能電網,配電網 -
從智能電網到智能城市