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麻省理工提出液流電池創(chuàng)新技術(shù) 蝦殼可供儲能加工電極

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年08月13日  

導(dǎo)讀:由麻省理工學(xué)院(MIT)領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們提出,從廢棄蝦殼中提取的富含碳和氮的甲殼素,可以為釩氧化還原流電池和其他儲能技術(shù)加工可繼續(xù)的電極。


從電池供應(yīng)鏈中消除稀有、昂貴或其他有問題的材料是一個緊要的目標(biāo),全世界的研究人員都在努力工作。


當(dāng)談到要固定儲能來平衡間歇性可再生能源的能源供應(yīng)時,電池的物理尺寸相對不緊要的事確實材料方面開辟了更多的可能性。


氧化還原流電池是競爭的電池化學(xué)已經(jīng)看到了商業(yè)上的使用。像許多競爭的處理辦法相同,流電池的典型特點是碳電極,由麻省理工學(xué)院的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個小組已經(jīng)在研究這種碳的替代材料來源,緊要是考慮廢物。


該小組聲稱已經(jīng)用幾丁質(zhì)制造了一個釩氧化還原流動電池,它描述為多糖,類似于纖維素,發(fā)現(xiàn)于甲殼類動物和昆蟲的外骨骼。


碳電極上氧化還原反應(yīng)速率的提高是降低全釩氧化還原液流電池(VRFb)成本的緊要步驟。生物質(zhì)衍生的活性炭(AC)具有廣闊的前景,因為它們可以消除常規(guī)材料常見的合成后修飾需求。


盡管最初的努力聲明這些材料可以加強(qiáng)VRFb的性能,但潛在的廉價原料和合成路線的廣泛選擇導(dǎo)致了具有不同物理,化學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)的電催化材料的收集,這對通用設(shè)計原理的發(fā)展提出了挑戰(zhàn)。


在ACS可繼續(xù)化學(xué)與工程雜志上發(fā)表的一篇文章中,解析了一種生物質(zhì)活性炭用于釩氧化還原流動電池的研究進(jìn)展。


研究論文的麻省理工學(xué)院化學(xué)工程師弗朗西斯科middot馬丁-馬丁內(nèi)斯說:顯然,有一些碳電極可以出現(xiàn)更好的性能,但這個項目的關(guān)鍵是從廢料中加工這樣的電極,在這個例子中是從蝦殼中提取甲殼素。他補(bǔ)充說,由于碳電極通常是綜合加工的,其前身材料的低成本和可繼續(xù)性使其成為極具吸引力的電極選擇。


令研究人員感興致的是,基于甲殼素的電極中含有氮和碳,它們被整合到電極結(jié)構(gòu)中,可以促使釩離子之間的電子轉(zhuǎn)移,提高電池性能。


該集團(tuán)表示,他們將持續(xù)研究生物材料在能源范疇的使用,其幾丁質(zhì)電極也可能適用于海水淡化和超級電容器設(shè)備。


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