将酒糟转化为电能:电子科技大学将白酒沉淀物转化为钠离子电池阳极
盖世轿车讯 据外国媒体报道,我国电子科技大学的资料研讨人员与白酒制作商五粮液协作,运用白酒酒糟开宣布碳源阳极,以用于钠离子电池。
白酒由小麦或大米制成,其间酒精含量较高。研讨人员指出,蒸馏进程中残留的沉渣一般用作肥料或家畜饲料基质,其间含有可拿来制作碳阳极的成分。
在曩昔几年里,锂离子电池大范围的运用于手持设备和电动轿车等。可是,这种电池的本钱比较高,并且存在起火危险。研讨人员一直在寻觅赋有远景的代替品,比方钠离子电池。其间硬碳具有较低的电压渠道和较高的层距离,被视为钠离子电池(SIB)的典型阳极资料。但是,硬碳的储钠功能并不抱负,且初始库仑功率(ICE)较低,对其实践运用构成了严重应战。
为了使钠离子电池成为可行的代替计划,研讨人员期望找到一种方法来进步其电荷密度并进步功率,以及处理阳极中碳的微孔崩塌问题。在这项新研讨中,该团队现已处理了后一个问题。
运用白酒沉渣来制作适用于钠离子电池的碳基阳极,这需求通过很多处理进程。研讨人员首要清洗和烘干沉渣,对其进行酸浸和预碳化;接着,为了去除二氧化硅,他们将其浸泡在高温氢氧化钠中,并与正硅酸乙酯混合;最后用超声波爆炸并在烤箱里烘烤。其成果是产生了硅掺杂硬碳HC-1100Si-1。
通过收回五粮液酒厂的低本钱酒糟作为前体,该研讨成功合成了硅掺杂多孔硬碳以用作纳离子电池阳极资料。在碳骨架顶用硅原子替代碳原子导致层距离添加,来提高可逆比容量和初次库仑功率(ICE)。此外,通过对焙烧温度进行线性操控,可以出产出具有高比表面积(525.23 m2 g–1)的硬碳。一起,微孔的存在增强了电解质浸透,并促进钠离子运送。
在制作出这种阳极后,该团队将其置入规范钠离子电池中,以调查其运转作用。成果发现,在1℃时其可逆容量为281.5 mAh/g,且通过100次循环后仍能坚持91.9%的充电容量。该团队表明,尽管这还比不上当时运用的电池,但他们信任它可以适用于需求频频充电的运用。