蛋壳除了可以用来堆肥,还可跨领域成锂电池材料

打完一颗蛋,通常人们都会把剩下的蛋壳塞进盆栽用以堆肥或是拿来育苗,而现在德国科学家指出蛋壳还有新应用,他们非常适合应用在电化学储能系统中,是个优异的锂电池阳极材料。

鸡蛋妙用多、从里到外都有各种功用,像是先前日本科学家便发现蛋清中的化学物质可以拿来制造氢气,而鸡蛋壳也不列外,其中蛋壳91-95% 为碳酸钙、 5% 是碳酸镁,剩下的2% 则是磷酸钙和胶质,先前科学家就已将蛋壳用在橡胶添加剂、碳捕捉介质与生质塑胶,而此次德国卡尔斯鲁尔理工学院(KIT )团队又发现新功能。

KIT 团队认为,由于鸡蛋壳含有大量的碳酸钙,可拿来存储锂离子,相当适合应用在锂电池阳极中。

团队将蛋壳洗净捣碎成细粉后,把粉末用应用在采用非水电解质的锂阳极中,实验更指出,新型电池在1,000 次充放电后,仍可维持92% 容量,电化学性能更是跟市售的活性碳(AC)材料一样。

不过该团队目前还不了解材料的电化学运行原理与物理行为,未来还要进一步研究个中道理,这样才可以提高性能与扩大应用范围。德国科学家 Maximilian Fichtner 表示,团队也发现,越来越多研究显示,天然物质非常适合应用在电化学储能系统中。

天然有机材料可成电池阳极

市面上锂离子电池阳极多由碳材料组成,但因目前的储电容量也有限,不少科学家正努力寻找新型阳极材料,且考量到环保爱地球概念,科学家也开始尝试以天然有机材料来制作电池。

就好比近期俄罗斯人民友谊大学(RUDN)便发现生活常见的废弃物咖啡渣也适合当成锂阳极,该团队将咖啡渣磨均匀后,再置入800°C 高温下烘烤,最后以80% 咖啡渣材料与20% 塑胶黏着剂的比率制成电极。

实验也指出,在0.1A 电流下,虽然其储热容量跟一般的电池差不多,约为285 mA-h,但成本不仅比石墨电极还要低,容量也比其他有机材料的电极还要高,库伦效率更接近100%。

而不管是咖啡渣还是蛋壳,这些材料都容易取得且廉价,若科学家未来成功将之应用在锂电池中,说不定电池成本可大幅下降。

发表评论