這個發(fā)明讓螃蟹殼未來可能遭哄搶!

近年來,鋰電池的應(yīng)用越加廣泛,大到電動汽車,小到電動牙刷,人們對電池的需求水漲船高,但支撐這些可持續(xù)性解決方案背后的電池并不總是可持續(xù)的。于是科學(xué)家們開始在原材料方面另辟蹊徑,而螃蟹殼就是其中一種,螃蟹殼在制作鋅和納電池中發(fā)揮著作用。

環(huán)保是重點方向
在傳統(tǒng)鋰離子電池中,電池正極材料中含鎳、鈷等重金屬,如果不經(jīng)過專業(yè)的回收處理,會造成重金屬污染,而且電解液溶解在水中也極易造成氟污染。
有機構(gòu)統(tǒng)計,2026年國內(nèi)累計退役動力電池規(guī)?;蚩蛇_到約70萬噸(約100Gwh),到2030年,我國的動力電池預(yù)期將為230萬噸。
目前動力電池回收的兩種主流方式是梯次利用和拆解回收。然而這兩種回收的方法,目前都存在不小的挑戰(zhàn),不僅法規(guī)體系不成熟,行業(yè)發(fā)展也不規(guī)范,目前鋰電池回收主要是以小作坊為主,很難實現(xiàn)規(guī)?;?、規(guī)范化發(fā)展。
眼下,使用更加清潔材料似乎才是新能源電池發(fā)展的究極方向。

螃蟹殼成為制作鋅和納電池新材料
從天然生物材料(蝦、蟹等)中提取的殼聚糖-鋅電解質(zhì),不僅在電池中有不錯的性能,還能以自然的方式回歸環(huán)境中。另外,鋅電池的其他成分也可以回收。
目前在電池中加入殼聚糖作為電解質(zhì),意味著大約三分之二的電池可以生物降解。殼聚糖電解質(zhì)可在5個月內(nèi)完全分解。新電池降解后僅留下了鋅金屬成分,而不是鉛或鋰。地殼中的鋅比鋰更豐富,成熟的鋅電池更便宜、更安全。有專家表示,接下來,望解決剩下的三分之一也能夠降解。希望未來電池中的所有組件都是可生物降解的,不僅是材料本身,還有生物材料的制造過程。

近期,一組來自日本和中國的科學(xué)家團隊近期還發(fā)現(xiàn),蟹殼可以被回收制成硬碳,并作為鈉基可充電電池電路的關(guān)鍵部分。最新研究成果已于近期發(fā)表在了美國化學(xué)學(xué)會ACS Omega雜志上。
具體而言,研究人員發(fā)現(xiàn),從外殼中產(chǎn)生的硬碳有可能作為鈉離子電池的陽極。通過將外殼加熱到他們將蟹殼加熱到超過1000華氏度的溫度,他們將外殼變成碳,并將其添加到硫化錫(SnS2)或硫化鐵(FeS2)的溶液中。這就形成了鈉離子電池的陽極。

研究人員解釋稱,雖然鈉離子的化學(xué)性質(zhì)與鋰類似,但鈉離子體積更大,需要不同于通常由石墨制成的陽極配套。而螃蟹的碳提供了多孔的、纖維狀的、大表面積的陽極,增強了導(dǎo)電性和鈉離子的運輸能力。
研究小組發(fā)現(xiàn),在其模型電池中,錫和鐵復(fù)合材料都具有至少200次循環(huán)的良好充電能力。這無疑是朝著更可持續(xù)的電池技術(shù)邁出的積極一步。
“這項研究提供了一種利用低成本的廢棄原材料來制造高比能鈉離子電池的有效途徑?!彼麄冋f。
以上兩種就是礦機之家為大家?guī)淼囊泽π窔樾虏牧系碾姵刂谱魍緩?。其中殼聚?鋅電解質(zhì)是可以生物降解的,而鈉儲量豐富,理論容量高,這兩種都是可持續(xù)的替代方案。它們將有助于開發(fā)可持續(xù)的電池技術(shù),也算廢物再利用了,你們說以后是不是螃蟹殼值錢了呀!