海藻鈉電池可充電千次以上 助能源儲存更環(huán)保

據(jù)英國報道，一種用海藻制造關(guān)鍵部件的電池可為更環(huán)保的能源儲存鋪平道路。

智能手機(jī)、電動汽車和筆記本電腦所使用的大多數(shù)電池都依賴鋰。不過，這種金屬供不應(yīng)求，而且通常由工人在惡劣的條件下開采，并用損害環(huán)境的方法進(jìn)行提煉。隨著世界的能源需求從化石燃料轉(zhuǎn)向儲存在電池中的可再生能源，鋰的短缺只會進(jìn)一步加劇。

英國布里斯托爾大學(xué)的史蒂夫·艾科恩說，找到一種替代電池技術(shù)至關(guān)重要，但熱門選項鈉金屬電池仍然存在一些問題需要克服。鈉金屬電池使用鈉而非鋰。在鈉金屬電池的充電和耗電過程中，被稱為“枝晶”的金屬沉積物在電極上不斷積聚，最終變得體積龐大，刺穿非導(dǎo)電分離器，導(dǎo)致短路，毀壞電池。艾科恩及其團(tuán)隊用產(chǎn)自蘇格蘭海岸的褐藻制造出一種分離器，解決了這個問題。

為制造分離器，研究人員將一種名為聚醚酰亞胺的塑料紡成纖維，并在其中注入從海藻中提取的直徑約10 納米、長約200 納米的纖維素納米晶體。在一個名為“電紡”的過程中，研究人員在高達(dá)30 千伏的電荷下，用一個精細(xì)的注射器噴出上述復(fù)合材料，由此產(chǎn)生的細(xì)絲可以構(gòu)成足夠堅固的電池分離器，不會被刺穿，而且可以長期使用。

艾科恩說：“這些納米晶體從樹木、芒草、亞麻中都可以提取，但海藻中的晶體很長，有利于加固材料。”

使用海藻中提取的晶體還有另一個優(yōu)點：在實驗中，其存儲能力和效率比以往的材料更高，從而延長了電池的壽命。研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，即使在1000 個充電周期后，這種電池仍能繼續(xù)運行。