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分析木頭成為電池材料的可能性

鉅大LARGE  |  點擊量:1388次  |  2018年06月07日  

  植物電池開始進入科學(xué)家的視野,這是因為與大量以金屬作為正負(fù)極的現(xiàn)有電池相比較,木頭是一種取之不盡且可再生的資源,在鎳氫電池或鋰電池價格足夠高的條件下,假如能以木頭代替鎳或鋰電極當(dāng)然會大大節(jié)約電池使用成本,哪怕與最便宜的碳性電池相比較。

  《科學(xué)》雜志曾經(jīng)發(fā)布了兩位研究人員準(zhǔn)備以造紙廠廢液制造電池正極材料的文章,這種正極材料的名稱是:木質(zhì)素——聚吡咯。

  所有的充電電池一般都包括四大組件——正極、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜。隔膜技術(shù)含量高,價格波動不大;電解質(zhì)本身就便宜;能夠減少電池制造成本的方法主要是從正負(fù)極著手,以鋰電池為例,由于負(fù)極的接收電子能力更強,因而提高正極的能量儲存能力是解決電池容量的根本之道,而用木頭所具有的天然組份之一——木質(zhì)素作為正極材料是上述兩個科學(xué)家的設(shè)想,這一思想有其理論依據(jù)。

  木頭所含的木質(zhì)素分子含有大量的能夠轉(zhuǎn)化為醌類的酚類,而酚類又能夠與一種便宜的化工品聚吡咯結(jié)合成為一種化合物,這種化合物能夠為電子提供棲息的場所。

  科學(xué)家們的試驗證明,木質(zhì)素——聚吡咯化合物具有良好的儲電能力,由于木質(zhì)素是一種俯拾即是的能源,因此,這種木頭電池正極的成本主要來自于聚吡咯,而聚吡咯比此前所有的金屬電極都便宜很多。

  與任何一種電池一樣,木頭電池也需要一種匹配負(fù)極,而且負(fù)極材料應(yīng)該便宜,因為用木頭作電極本來就有環(huán)保的意義在內(nèi),所以,負(fù)極的環(huán)保性是毋庸置疑的,它不必象鎳電池要經(jīng)過從不環(huán)保的鎳鎘電池到環(huán)保的鎳氫電池的過渡。

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