據(jù)英國報道,一種用海藻制造關鍵部件的電池可為更環(huán)保的能源儲存鋪平道路。
智能手機、電動汽車和筆記本電腦所使用的大多數(shù)電池都依賴鋰。不過,這種金屬供不應求,而且通常由工人在惡劣的條件下開采,并用損害環(huán)境的方法進行提煉。隨著世界的能源需求從化石燃料轉(zhuǎn)向儲存在電池中的可再生能源,鋰的短缺只會進一步加劇。
英國布里斯托爾大學的史蒂夫·艾科恩說,找到一種替代電池技術至關重要,但熱門選項鈉金屬電池仍然存在一些問題需要克服。鈉金屬電池使用鈉而非鋰。在鈉金屬電池的充電和耗電過程中,被稱為“枝晶”的金屬沉積物在電極上不斷積聚,最終變得體積龐大,刺穿非導電分離器,導致短路,毀壞電池。艾科恩及其團隊用產(chǎn)自蘇格蘭海岸的褐藻制造出一種分離器,解決了這個問題。
為制造分離器,研究人員將一種名為聚醚酰亞胺的塑料紡成纖維,并在其中注入從海藻中提取的直徑約10 納米、長約200 納米的纖維素納米晶體。在一個名為“電紡”的過程中,研究人員在高達30 千伏的電荷下,用一個精細的注射器噴出上述復合材料,由此產(chǎn)生的細絲可以構成足夠堅固的電池分離器,不會被刺穿,而且可以長期使用。
艾科恩說:“這些納米晶體從樹木、芒草、亞麻中都可以提取,但海藻中的晶體很長,有利于加固材料?!?/p>
使用海藻中提取的晶體還有另一個優(yōu)點:在實驗中,其存儲能力和效率比以往的材料更高,從而延長了電池的壽命。研究團隊發(fā)現(xiàn),即使在1000 個充電周期后,這種電池仍能繼續(xù)運行。