蛋殼除了可以用來堆肥,還可跨領域成鋰電池材料

作者 | 發布日期 2019 年 03 月 18 日 13:00 | 分類 能源科技 , 電力儲存 , 電池 follow us in feedly

打完一顆蛋,通常人們都會把剩下的蛋殼塞進盆栽用以堆肥或是拿來育苗,而現在德國科學家指出蛋殼還有新應用,他們非常適合應用在電化學儲能系統中,是個優異的鋰電池陽極材料。




雞蛋妙用多、從裡到外都有各種功用,像是先前日本科學家便發現蛋清中的化學物質可以拿來製造氫氣,而雞蛋殼也不列外,其中蛋殼 91-95% 為碳酸鈣、5% 是碳酸鎂,剩下的 2% 則是磷酸鈣和膠質,先前科學家就已將蛋殼用在橡膠添加劑、碳捕捉介質與生質塑膠,而此次德國卡爾斯魯爾理工學院(KIT)團隊又發現新功能。

KIT 團隊認為,由於雞蛋殼含有大量的碳酸鈣,可拿來儲存鋰離子,相當適合應用在鋰電池陽極中。

團隊將蛋殼洗淨搗碎成細粉後,把粉末用應用在採用非水電解質的鋰陽極中,實驗更指出,新型電池在 1,000 次充放電後,仍可維持 92% 容量,電化學性能更是跟市售的活性碳(AC)材料一樣。

不過該團隊目前還不了解材料的電化學運作原理與物理行為,未來還要進一步研究箇中道理,這樣才可以提高性能與擴大應用範圍。德國科學家 Maximilian Fichtner 表示,團隊也發現,愈來愈多研究顯示,天然物質非常適合應用在電化學儲能系統中。

天然有機材料可成電池陽極

市面上鋰離子電池陽極多由碳材料組成,但因目前的儲電容量也有限,不少科學家正努力尋找新型陽極材料,且考量到環保愛地球概念,科學家也開始嘗試以天然有機材料來製作電池。

就好比近期俄羅斯人民友誼大學(RUDN)便發現生活常見的廢棄物咖啡渣也適合當成鋰陽極,該團隊將咖啡渣磨均勻後,再置入 800°C 高溫下烘烤,最後以 80% 咖啡渣材料與 20% 塑膠黏著劑的比率製成電極。

實驗也指出,在 0.1A 電流下,雖然其儲熱容量跟一般的電池差不多,約為 285 mA-h,但成本不僅比石墨電極還要低,容量也比其他有機材料的電極還要高,庫倫效率更接近 100%。

而不管是咖啡渣還是蛋殼,這些材料都容易取得且廉價,若科學家未來成功將之應用在鋰電池中,說不定電池成本可大幅下降。

(首圖來源:pixabay

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