現(xiàn)在,科學(xué)家運(yùn)用一種意想不到的資料——蟹殼,制造出一種具有生物可降解電解質(zhì)的鋅電池。相關(guān)研究9月1日發(fā)表于《物質(zhì)》。
“大量電池正被生產(chǎn)和耗費(fèi),這可能引發(fā)一系列環(huán)境問(wèn)題。例如,廣泛用于鋰離子電池的聚丙烯和聚碳酸酯分離器,需求數(shù)百年或數(shù)千年才干降解,這增加了環(huán)境擔(dān)負(fù)。”論文通訊作者、美國(guó)馬里蘭大學(xué)資料創(chuàng)新中心主任胡良兵說(shuō)。
電池運(yùn)用電解質(zhì)使離子在正極和負(fù)極之間來(lái)回穿梭。電解液可所以液體、糊狀物或凝膠,許多電池運(yùn)用易燃或腐蝕性化學(xué)物質(zhì)完成這一功能。這種新式電池能夠貯存大規(guī)模風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)生的電能,并運(yùn)用一種凝膠電解質(zhì),后者由名為殼聚糖的生物資料制成。
“殼聚糖是甲殼素的衍生物。甲殼素有許多來(lái)歷,包含真菌的細(xì)胞壁、甲殼類動(dòng)物的外骨骼和烏賊的殼。”胡良兵說(shuō),“殼聚糖最豐富的來(lái)歷是甲殼類動(dòng)物的外骨骼,包含螃蟹、蝦和龍蝦,它們能夠很容易地從海鮮廢物中取得,乃至你的餐桌上就有。”
生物可降解電解質(zhì)意味著電池大約2/3的部分能夠被微生物分解——這種殼聚糖電解質(zhì)在5個(gè)月內(nèi)能被徹底分解。這樣就留下了金屬成分,通常是可回收的鋅。
胡良兵說(shuō),這種鋅—殼聚糖電池在1000次放電循環(huán)后的動(dòng)力效率為99.7%,使其成為貯存風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)生的能量并將其轉(zhuǎn)移到電網(wǎng)的可行選擇。