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腐烂苹果中提取高性能环保钠离子电池的材料

2016-02-23 John IntelligentThings

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一种新的钠离子电池的碳基材料可以从苹果中提取。

(图片来源于: /)


卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员重新利用了被当垃圾扔掉的烂苹果,来创造廉价且高性能的钠离子电池,让绿色技术更加绿色。这个技术可以在栅极存储中使用,经过更进一步的开发,和给便携式电子设备以及低端电动车供电的钠离子单元进行竞争。


那些较小的,难看的或者颜色不均匀的,经常在收获后丢弃,或者直接被浪费,他们直接变质,甚至被当作牛饲料使用。由斯特凡诺帕塞里尼教授和丹尼尔布霍尔茨博士领导的团队,然而,发现一种重新利用他们的途径,即将他们晒干,然后利用他们95%的碳含量来创造“硬碳,”一种廉价但是高性能的电极材料。



一种新的钠离子电池的碳基材料可以从苹果中提取。

(图片来源于: KIT/HIU)


他们碳基阳极能达到具有230mAh/g的特殊容量,以及在1千次充放电循环后,很少退化。这种电极的库伦效率,可以稳定在高达99.1%,意味着充电将变得十分简单。


更进一步,研究人员也开发了高性能,更加绿色的电池阴极。在每个的顶端堆积了几层氧化钠,他们获取了一种材料,和锂离子阴极具有相似的性能,但是在600次循环后保持90.2%的效率,并且具有一个令人印象深刻的99.9%的效率。



分层的氧化物结构示意图

(图片来源于: KIT/HIU)


锂离子电池可以将大量的能量压缩在一个小的空间里面,但是他们包装了昂贵而且危险的物质,例如钴。钠离子电池另一方面讲,很便宜,由丰富和绿色的物质组成,并且接近他们同行的性能。


“钠离子电池比锂电池的效率低20%,但是在千瓦时的基础上花销少20%,”帕塞里尼告诉Gizmag。“我们提到的新的阴极材料,可能开发成和锂离子电池使用一样的。钠离子电池目前尚未商用。但是,硬碳已经成为最佳的阳极材料,因为它廉价。”


未来使用锂离子电池技术,可以包括栅极存储(成本,比起大小和重量,是重要因素。)并且甚至,帕塞里尼告诉我们,个人电池设备以及低端电动汽车。


这个研究在科学杂志ChemElectroChem和 Advanced Energy Materials上发表。




文章来源于: gizmag.com,

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编译: IntelligentThings





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