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爱沙尼亚科学家使用泥炭制造电池 最高可将成本降低5倍

盖世汽车 刘丽婷

盖世汽车讯 碳可以由许多材料合成,如聚合物、糖或生物质,但一些硬的、生物质衍生的碳效率特高,甚至可以与天然石墨、锂存储电极基质媲美。据外媒报道,爱沙尼亚科学家发现,这种神奇的碳存在于泥炭中(湿地中腐烂的植物材料层)。而北欧沼泽中的泥潭资源丰富,因此科学家可以使用泥炭降低电动汽车中钠离子电池的制造成本。

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(图片来源:https://estonianworld.com/)

钠离子电池不含相对昂贵的锂、钴或镍金属,因此是电池制造商在寻求替代主流锂离子电池过程中考量的一种新技术。爱沙尼亚塔尔图大学的科学家表示,他们已经找到了一种在钠离子电池中使用泥炭的方法,可以降低总体成本,尽管该技术仍处于起步阶段。

爱沙尼亚塔尔图大学化学研究所所长Enn Lust表示:“泥炭是一种非常便宜的原材料,几乎是零成本。”Lust及其团队发现,泥炭衍生的碳“表现出显著的双功能活性”,并且作为将化学能转化为电能和热能的催化剂载体材料,这种碳是“非常有前途的候选材料”。

该研究团队将泥炭粉化并清洗以提取所有矿物质。然后将物质干燥并放入300至400℃的烤箱中。添加氧化钠或氯化锌等天然物质后,再将材料放入更热的烤箱中,然后得到一种非常特殊的碳,可以导电并在电池的负极积累钠离子作为电能。正极端子必须使用复合氧化物等富钠材料,而钠可从盐或咸水中提取。

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(图片来源:https://estonianworld.com/)

这种绿色产品,即盐和生物质的组合,功能非常强大,在世界储能和燃料市场都非常有竞争力。Lust表示:“我们从爱沙尼亚泥炭中开发的吸收钠的电极能量密集度非常高,可媲美锂电池中的电极。”

Lust及其团队(Thomas Thomberg、Rasmus Palm、Tavo Romann和Alar Jänes等)在塔尔图大学建造了一个超级电容器(一种能量存储设备,与在几秒钟或几分钟内充电的电池略有不同),以用于研究电池。

研究团队所采取的工艺需要将腐烂的泥炭放在炉中加热,持续约2-3小时。塔尔图大学希望政府可以资助爱沙尼亚的一家小型工厂来试用该技术。

Lust相信,泥炭衍生的碳基储能设备非常适合大型固定建筑,如太阳能场和风力涡轮机发电系统,且这种碳电池可能比锂电池便宜三到五倍。目前,该研究仍处于测试阶段,以确保电池不会意外爆炸。

来源:盖世汽车

作者:刘丽婷

本文地址:https://www.d1ev.com/news/jishu/158258

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