这就是海藻发挥作用的地方,帮助锂进入电池技术的下一个阶段。今天研究一下科学的研究表明,在锂离子电池中使用海藻提取物作为粘合剂不仅可以去除这些有毒化合物,还可以降低成本并大幅提高电池性能。海藻是地球上生长最快的植物之一,生产这种新方法所需的藻酸化合物将是一件轻而易举的事。
咸味海藻被认为是天然的候选者
克莱姆森大学的Igor Luzinov解释说:“由于电池中的电极浸泡在液体电解质中,我们认为水生植物——特别是生长在盐水这样恶劣环境中的植物——将是天然粘合剂的绝佳选择。”
粘结剂是保证电极在重复充电后保持电荷,延长其使用寿命的重要组成部分。到目前为止,用于锂电池的粘合剂是一种塑料,被称为聚偏氟乙烯,它是用有毒溶剂制成的。
它有助于在充放电过程中保持由石墨制成的正极的粒子紧密结合在一起。
但是石墨电池的容量有限,工程师们长期以来一直寻求用硅基电极来取代它们。它们的充电能力是石墨基电池的十倍。
灵活的捆绑延长电池寿命
但是,虽然硅基电极可以使更强大的电池,他们也更棘手,使持久和耐用。硅纳米颗粒在充电和放电过程中会改变尺寸,这可能导致电极开始开裂。这些裂缝最终会导致电池失效。但是海藻酸盐——来自生活在海藻内部的褐藻——可以通过给硅颗粒包裹一层保护层来帮助防止这种情况的发生。这就阻止了硅颗粒的膨胀和收缩导致裂纹的形成。
因此,在一种海藻成分的帮助下,使用硅电极制造更强大、更持久的锂电池的关键可能已经被发现。这可能会给绿色带来很大的推动。佐治亚理工学院的Gleb Yushin说:“在海藻酸盐的帮助下,制造更便宜的电池,可以存储更多的能量,使用时间更长,这将对社区产生巨大而持久的影响。”“这些电池可能有助于建立一个更节能的经济,延伸里程的电动汽车,以及手机和笔记本电脑运行更长的电池,所有的制造技术都是环保的。”
最佳图片来源:锂离子电池©哈德良