許多用于制造電池的資源,如鋰和純石墨,供應有限,或者在處理后可能會對環境造成危害。因此,研究人員正在研究使電池壽命更長、從廢電池中回收化合物甚至加入替代成分的方法。以下是ACS期刊上最近發表的一些論文,這些論文報告了對生產下一代電池的更可持續技術和材料的見解。記者可以通過電子郵件請求免費訪問這些文件newsroom@acs.org.
“用于更長循環鋰氧呼吸電池的自氧化血液蛋白嵌入納米管催化劑”
ACS可持續化學與工程
2022年3月23日
鋰氧電池(Li-O2)是大容量可充電儲能設備的候選電池。但當它們被釋放時,固體過氧化鋰會積聚起來,最終,系統無法再充電。現在,研究人員證明,血紅蛋白蛋白質——從牛血中獲取并嵌入碳納米管中——在充電過程中催化這些固體的完全去除,從而幫助延長這種電池的充電能力。
“從廢舊鋰離子電池中回收鋰和石墨的堿性焙燒方法”
ACS可持續化學與工程
2022年3月21日
在這里,研究人員從廢棄的鋰離子電池陽極(負極)中回收高純度、高性能的石墨和鋰,而不會產生有害廢物。他們用氫氧化鈉加熱廢石墨,然后用水沖洗掉大部分雜質,包括新形成的氫氧化鋰和鹽。鋰和氫氧化鈉都可以從廢水中回收,減少了該工藝的浪費,提高了其盈利能力。
“以生物質甲殼素為陽極的可持續氮自摻雜碳納米纖維,用于高性能鋰離子電池”
能源與燃料
2022年3月16日
在這篇論文中,研究人員燒焦了甲殼素——蝦、龍蝦和蟹殼中的主要成分——并表明它可以天然地大量替代可充電鋰離子電池陽極中的石墨。由此產生的硬幣電池可以在不影響其充滿電的高容量的情況下重復放電和充電。研究人員說,燒焦的甲殼素是一種可再生的材料,可以成功地生產高性能、低成本的鋰離子電池。
“雙金屬硒化物修飾納米反應器協同限制和電催化3D打印高負載鉀硒電池的硒物種”
美國化學會納米
2022年2月3日
鉀硒電池(K-Se)被認為是一種很有前途的可再充電儲能電池,因為它們是由低成本、豐富的資源生產的。但目前的版本很快就會失去儲能能力。在這里,研究人員將硒、鈷和鎳(Se/CoNiSe2)組合成球形納米反應器,并將其3D打印到按鈕電池的陰極(正極)上。這些額外的金屬顯著延長了K-Se電池的壽命,并使該系統具有商業化的可行性。