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鋰離子電池新材料新發(fā)現(xiàn)

2013/1/8 17:55:38   電源在線網(wǎng)
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    近日,紐約市立大學(xué)、萊斯大學(xué)和美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室的研究人員合作開發(fā)出一種無毒環(huán)保型鋰離子電池,在這種“綠色”電池中,從茜草植物的根中提取的染料茜素替代了電極中常用的鈷。相關(guān)研究成果刊登在最新一期的《自然》雜志在線版上。

    鈷的英文名稱“Cobalt”來自于德文的Kobold,因?yàn)殁挼V有毒,礦工、冶煉者常在工作時(shí)染病,鈷還會(huì)污染別的金屬。鈷礦主要為砷化物、氧化物和硫化物。萊斯大學(xué)機(jī)械工程及材料科學(xué)系教授雷迪博士指出,大多數(shù)鋰離子電池電極依賴于開采有限的金屬礦石,如鈷。

    而早在3500年前,茜素就在中亞、埃及、歐洲和中國(guó)被作為紅色染料使用。第一次煮玫瑰茜草的根會(huì)出現(xiàn)鮮艷的橙色、紅色和粉紅色,1826年,法國(guó)的皮埃爾?讓確認(rèn)了茜草根含有兩種染料,即茜素紅及紅紫素(羥基茜素)。這種曾在過去被作為天然植物染料用于制作熱焰紅的紡織品,現(xiàn)今通過最新技術(shù),可用來制備新型“綠色”電池。

    紐約市立大學(xué)化學(xué)教授喬治?約翰說,幸運(yùn)的是,天然成分紅紫素和其“親戚”具有制作電池電極的特性。例如,紅紫素的分子六元(芳族的)環(huán)含有善于傳遞電子的羰基和羥基,富含電子,很容易與鋰離子結(jié)合。此外,茜草或其他生物質(zhì)作物在成長(zhǎng)中會(huì)吸收二氧化碳,新型鋰電池被扔掉時(shí)不帶有毒成分。該研究小組估計(jì),僅需數(shù)年之久“綠色”鋰離子電池便可商業(yè)化。▇

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