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钠离子电池——研究人员用有毒的猪草制备出钠离子电池负极材料

日期:2022-11-01    来源:风趣星空m

国际储能网

2022
11/01
11:06
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关键词: 钠离子电池 负极材料 储能电池

莫斯科国立大学和Skoltech的研究人员已经将一种讨厌的有毒猪草(toxic hogweed)转化为用于钠离子电池负极材料。这项研究发表在《电池》杂志上。

研究人员Zoya Bobyleva说:“我们想,把猪草这种令人讨厌的东西变成有用的东西,不是很有趣吗?”“用于钠离子电池阳极的硬碳材料的优点是,你可以用几乎任何来源的生物质来制造它们。以前没人考虑过猪草。但结果很好。”

索斯诺斯基猪草是一种入侵植物,会导致严重的皮肤烧伤。它最初是从高加索作为试验饲料作物进口到俄罗斯中部,但很快就失去了控制。

之前,Skoltech的研究人员提出了一种性能优异的正极材料。这一次,另一个研究小组在研究所和莫斯科国立大学,研发出了一种以有毒猪草为原料制备的高质量的阳极材料。

他们生产的硬碳表现出87%的库仑效率,这与从其他原料合成的硬碳的最佳结果持平。这一特性反映了一种材料储存能量的能力,而不会将其浪费在有害的、不可逆的二次过程中。该材料的比容量约260mAh/g,虽没有达到其他报告的已披露的最佳结果——约300mAh/g——但仍然是相当可观的。

该团队测试了三种流行的硬碳合成方法。首先是直接碳化:在无氧的大气中将生物质加热到1300℃。或者,在炭化之前用酸处理生物质以去除金属和其他杂质。这种方法显著提高了库伦效率。或者,在一个封闭的反应器里将大猪草的生物量在水中煮沸——这将产生非常小的含碳球体。虽然这三种方法都能获得相当的储能能力,但先去除杂质的热处理可获得最佳的库仑效率。

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