環(huán)保在線APP
環(huán)保在線手機(jī)站
環(huán)保在線小程序
微信公眾號(hào)
預(yù)告
回放
回放
品牌
潤(rùn)和環(huán)保
當(dāng)談到應(yīng)對(duì)氣候危機(jī)時(shí)，我們看到最近對(duì)電動(dòng)汽車的推動(dòng)是有希望的。跟標(biāo)準(zhǔn)汽車--它們向大氣層排放化石燃料廢氣從而污染我們星球的防護(hù)罩并導(dǎo)致全球變暖--不同的是，電動(dòng)汽車依靠電池供電，其不會(huì)吐出過(guò)多的污染。
只是有一點(diǎn)需要注意。就像所有可充電產(chǎn)品一樣，電動(dòng)汽車的興起取決于電池制造的上升。
馬里蘭大學(xué)材料創(chuàng)新中心主任Liangbing Hu在一份新聞稿中說(shuō)道：“大量的電池正在被生產(chǎn)和消耗從而引發(fā)了環(huán)境問(wèn)題的可能性。如廣泛用于鋰離子電池的聚丙烯和聚碳酸酯分離器需要幾百或幾千年的時(shí)間來(lái)降解并增加了環(huán)境負(fù)擔(dān)。”
看起來(lái)Hu對(duì)電池難題有一個(gè)有趣的解決方案。在周四發(fā)表在《Matter》上的一篇論文中，Hu和其他研究人員介紹了他們發(fā)明的一種電池，它比鋰離子電源更容易被生物降解。 這種電池比較特別的是，由螃蟹殼制成。
電池的工作原理是使用一種叫做電解質(zhì)的特殊物質(zhì)，在負(fù)極和正極之間來(lái)回移動(dòng)離子或帶電粒子。所以把(+)和(-)放在正確的位置非常重要。
電解液可以是多種不同的介質(zhì)，但根據(jù)新研究的研究人員，許多電池使用易燃或腐蝕性的化學(xué)品來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。然而化學(xué)品不容易被生物降解。相比之下，Hu和他的同事們?yōu)樗麄兊碾姵厥褂昧艘环N凝膠電解質(zhì)，這種電解質(zhì)存在于一種名為殼聚糖的生物材料中。據(jù)悉，殼聚糖很容易被生物降解。
Hu說(shuō)道：“殼聚糖是甲殼素的衍生產(chǎn)品。甲殼素有很多來(lái)源，包括真菌的細(xì)胞壁、甲殼類動(dòng)物的外骨骼和烏賊的筆。”但據(jù)Hu說(shuō)，甲殼素最豐富的來(lái)源位于那些甲殼類動(dòng)物的外骨骼中，像粉紅色的蝦尾、深紅色的龍蝦甲殼還有蟹殼。
那么知道在哪里可以找到這些外骨骼嗎嗎？“海鮮廢料，你可以在你的桌子上找到它，”Hu說(shuō)道。
在某種程度上，該團(tuán)隊(duì)原型的這個(gè)方面同時(shí)解決了兩個(gè)問(wèn)題。根據(jù)《自然》在2015年的一項(xiàng)研究，全球產(chǎn)生了約600萬(wàn)至800萬(wàn)噸的廢棄螃蟹、蝦和龍蝦殼。螃蟹的肉只占其質(zhì)量的40%左右，所以這勢(shì)必會(huì)造成相當(dāng)多的食物浪費(fèi)。
該份報(bào)告繼續(xù)指出，這些殼通常被傾倒在垃圾填埋場(chǎng)或海洋中 -- 這種處理方式成本很高，每噸可能超過(guò)100美元，且對(duì)環(huán)境不利，因?yàn)槔盥駡?chǎng)本身也間接導(dǎo)致有害氣體排放。
因此，從生產(chǎn)可生物降解電池的角度來(lái)看，如果所有這些昂貴的、需要扔掉的外殼都能被重新利用進(jìn)而變成對(duì)保護(hù)我們的星球有用的東西那該是一件多么好的而是情。
根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的新研究，其電池原型中使用的殼聚糖在五個(gè)月內(nèi)完全分解，并留下了一種叫做鋅的金屬成分--而不是像標(biāo)準(zhǔn)電池那樣的鉛或鋰--這實(shí)際上是可以回收的。
該原型在1000次循環(huán)后的能源效率為99.7%，這意味著它是在電網(wǎng)中儲(chǔ)存風(fēng)能或太陽(yáng)能的一個(gè)可行選擇。這對(duì)鋅電池的世界來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的進(jìn)步，因?yàn)楸M管這些電力存儲(chǔ)方案并不完全是新的但它們一直以效率很低而聞名。研究人員指出，從螃蟹殼中提取的成分可能是能將它們提升到新水平的缺失部分
Hu表示，就目前而言，將殼聚糖作為電池中的電解質(zhì)意味著約2/3的電池可以被生物降解，但在未來(lái)，該團(tuán)隊(duì)希望能解決剩下的1/3。Hu說(shuō)道：“在未來(lái)，我希望電池中的所有成分都是可生物降解的。不僅是材料本身，而且還有生物材料的制造過(guò)程。”
原標(biāo)題：研究人員用螃蟹制出更環(huán)保電池
