螃蟹不僅可以吃,它的殼還可以做電池,而且可以生物降解。
這是中國弟弟胡的最新研究成果,他在《自然》和《科學》雜志上發表了9篇文章。
在傳統的鋰離子電池中,聚丙烯和聚碳酸酯隔膜需要幾十萬年才能降解但眾所周知,蟹殼是適當的可生物降解材料,當電池用就不用擔心環保問題了
蟹殼是怎么做成電池的很多朋友還是很迷茫那我們來看看
蟹殼中的殼聚糖用作電解質。
作為電池的蟹殼,嚴格來說是用蟹殼中的殼聚糖制備的致密的殼聚糖—鋅凝膠電解液在這種電池中,殼聚糖,致密化和凝膠電解質是核心
先說殼聚糖從微觀上看,是由甲殼素聚合而成下圖顯示了它的化學結構
可以看出,殼聚糖中含有豐富的羥基和胺基,可以與水形成氫鍵,從而大大降低了后續電解液中游離水的含量,更有利于凝膠的形成。
先說凝膠電解質,一般用高分子材料制備,殼聚糖是一種有機高分子與傳統的隔膜電解液相比,凝膠態使電解液具有良好的離子導電性,可以保證電化學反應順利進行
而且凝膠電解質本身具有一定的柔性,可以使其在構建柔性儲能器件方面更具優勢綜上所述,凝膠電解質的化學和結構可調性使其在多功能器件的制備中更具潛力因此,使用凝膠電解質電池是未來的一大趨勢
解釋完殼聚糖和凝膠電解質,鋅離子如何與殼聚糖形成凝膠電解質此時羥基和胺基會發揮作用,殼聚糖的羥基和胺基會在氫氧化鈉溶液中與鋅離子配位形成殼聚糖—鋅膜
要使其凝膠化,就要使其致密化,也就是俗稱的脫水如果殼聚糖鋅膜沒有致密化和脫水,其中的水分會導致鋅不受控制的沉積,形成苔蘚狀的枝晶,這往往不是理想的沉積狀態
致密化后,鋅不僅能在負極上形成理想的沉積狀態,還能將電解液限制在納米微孔內,實現高離子電導率。
致密化后,制備了殼聚糖—鋅凝膠電解質由殼聚糖制成的新型電池可以在5個月內完全降解,這意味著整個電池的約2/3是環保的,只剩下未降解的鋅金屬
而且不用擔心,未降解的鋅金屬是可以回收的,地殼中鋅的含量比一般電池使用的鋰更豐富成熟的鋅電池會更成熟,更安全用蟹殼做電池,不僅環保,性能也很好
話不多說,直接上數據經過1000多次循環后,電池的能量效率仍然高達99.7%,這表明致密化殼聚糖—鋅電解質的鋅陽極具有優異的可逆性
環保+高能效,雙buff疊加今后,螃蟹等帶殼海產品的價格將會上漲
胡畢業于中國科學技術大學,主要從事木質纖維基納米纖維和納米晶體的研究。
值得一提的是,胡曾被外界稱為木中之王通過一種特殊的技術,他利用細胞壁工程將硬木板材塑造成多功能的3D結構,大大提高了木材的強度
參考鏈接:
聲明:本網轉發此文章,旨在為讀者提供更多信息資訊,所涉內容不構成投資、消費建議。文章事實如有疑問,請與有關方核實,文章觀點非本網觀點,僅供讀者參考。
猜你喜歡
-
游客在進入北京環球度假區時須核驗北京健康
具體如下:北京環球度假區繼續按照相關政府部門的限流要求,以預約入園的形式加強人流動態監測和...詳情
2022-04-28
-
杭州湘湖的草坪人氣很高不少人在這里搭帳篷
湘湖邊亂搭帳篷,煞了春日風景景區出臺最新政策,將設置臨時帳篷搭建區,后續還要增設露營服務區...詳情
2022-04-14
-
南非徐霞客在云南:從行萬里路到吃百碗米線
題:南非徐霞客在云南:從行萬里路到吃百碗米線的文化之旅杜安睿來自南非,是一名國際注冊會計師...詳情
2022-04-10
-
廣州新增3例本土確診病例雙層觀光巴士全部
廣州新增3例本土確診病例雙層觀光巴士全部停運廣州市政府新聞辦公室21日公布的信息顯示,過去...詳情
2022-03-22