@ 2015.03.28 , 11:43

更好的电池阳极材料,泡沫花生?

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泡沫花生(Packing peanuts )也被称作发泡爆米花,是一种用于运输易碎易破物品的运输填充物,效果拔群。但是由于经济成本问题,很少有公司对这种材料进行回收。因此大部分的泡沫花生们的命运终结于垃圾填埋场或焚烧厂,在填埋场它们可能需要100年以上的时间才能被分解。

但是普度大学的研究人员声称,这种讨厌的泡沫小碎片可以被制作成锂离子电池的阳极。化学工程师已经找到一种简单、廉价的方式将这些泡沫花生转化为碳纳米颗粒和微型薄膜,使用这种材料制成阳极的电池,工作的要比现在流通使用的石墨阳极电池更好。

当锂离子电池进行充电时,阳极会吸收并存储锂离子然后膨胀。但是石墨制成的电极则无法膨胀,石墨的极限锂离子容量大约为370毫安/小时/克,而实际上被制作成电极的石墨能够存储的锂离子要比上面的数量少。

在实验测试中,泡沫花生制作成阳极的电池能够轻易突破该限制,存储容量达到420毫安/小时/克的容量。

化学工程师Vilas Pol教授和他的同事通过600℃的温度烘烤泡沫花生制作阳极材料。同是,还要考虑泡沫花生是否含有淀粉或聚苯乙烯塑料成分,对应的将它们转换成碳纳米颗粒或微型薄膜。以上两种材料都是多孔,并且含有排列不规则的碳原子。这种无序的多孔结构比相同表面积大小的传统电池电极能够容纳更多的锂离子。

其他的研究人员试图使用石墨烯和纳米硅制作高锂离子容量的电池阳极。还有些人通过利用回收的棉纤维和轮胎制作电极。当然还有之前的蜘蛛丝制作的电极。

目前尚未对泡沫花生制作的阳极电池的可重复充放电进行测试,在长期充放电时,一般电池的电极容量(电池容量)会不断下降,这是可充电电池的一个重要指标。不过最新报道称,Pol的研究能够进行大规模普及使用,循环利用制作的电池能够在2年内完成商业化生产。

相关的研究将在本周发布于科罗拉多州-丹佛举办的美国化学学会的全国会议上。

本文译自 IEEE Spectrum,由译者 邻家乖蜀黍 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

# 电池哥有没有什么领悟?


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