Anonim

Batterianoder laget av pollen er ingenting å nyse på

Energi

Nick Lavars

8. februar 2016

Et mikroskopisk bilde av biepollen, som forskerne studerte for bruk som en anode for litiumionbatterier (Kreditt: Purdue University image / Jialiang Tang, Kay J. Hagen)

Siden vår avhengighet av mobile enheter vokser og vi fortsetter skiftet til elektriske kjøretøy, er det et behov for ikke bare å utvikle bedre batterier, men å finne mer tilgjengelige og bærekraftige materialer som de kan bygge dem på. For dette formål har forskere nå utviklet en anode for litiumionbatterier ved å bruke noe de som har allergi, helt sikkert ikke savner: pollen fra bier og cattails.

Selv om det er mye brukt, er grafitt som fungerer som anode i mange av dagens litiumionbatterier, en god andel av svakheter. Bortsett fra den begrensede lagerkapasiteten innebærer behandling av materialet til bruk behandling med kjemikalier som flussyre og svovelsyrer, noe som resulterer i farlig avfall, noe som ikke er billig eller vennlig for miljøet.

På jakt etter flere miljøvennlige løsninger har forskere vendt seg til en rekke naturlige eller resirkulerte materialer for å bygge anoden, som er elektroden som lagrer litiumionene etter hvert som batteriet lades. Disse har inkludert portabella sopp, pakke peanøtter og til og med gamle bil dekk.

Med en like bærekraftig tilnærming kunne forskere ved Purdue University bruke pollen fra bier og cattails til å produsere karbonarkitektur for en batteribilde. Dette innebar at pollenet ble utsatt for høye temperaturer i et kammer som inneholdt argongass, en prosess som kalles pyrolyse, noe som resulterte i rent karbon. Disse karbonpartiklene ble deretter oppvarmet til en lavere temperatur på ca. 300 ° C i nærvær av oksygen, som førte til porene i konstruksjonene, noe som igjen økte sin energilagringskapasitet.

Teamet testet deretter anoden ved temperaturer på 25 og 50 ° C for å undersøke hvordan det kan holde seg i forskjellige klima. De fant at den leverte imponerende litium lagringskapasitet på 590 mAh / g ved 50 ° C og 382 mAh / g ved 25 ° C (den teoretiske kapasiteten til dagens grafittanoder er 372 mAh / g). Og mens det tok 10 timer å lade opp fullt, resulterte en time i mer enn halvparten av en full ladning. Teamet rapporterer at cattail pollens var bedre enn bi pollen.

"Våre funn har vist at fornybare pollen kan produsere karbonarkitekturer for anodeapplikasjoner i energilagringsenheter, " sier Vilas Pol, lektor ved Purdue University.

Forskerne legger vekt på at arbeidet er veldig mye i sine tidlige, konseptuelle stadier, bare om pollenavledede anoder. De tar sikte på å undersøke hvor praktisk denne tilnærmingen kan være ved å undersøke hvordan de utfører i fullcellebatterier med kommersiell katode.

Forskningen ble publisert i tidsskriftet Scientific Reports .

Kilde: Purdue University

Et mikroskopisk bilde av biepollen, som forskerne studerte for bruk som en anode for litiumionbatterier (Kreditt: Purdue University image / Jialiang Tang, Kay J. Hagen)

Anbefalt Redaksjonens