米壳可以制作更耐用的电池

2017-11-01 08:41:08

科林巴拉斯(图片来源:Spencer Platt / Getty)赖斯可能成为电池发展的沃土收获大米时留下的富含二氧化硅的外皮通常会变成肥料添加剂,但有更好的解决方案丰富的废物可以转化为电极,具有延长下一代电池寿命的能力今天的电子产品中的锂离子电池通常包含由石墨制成的电极,但正在努力将它们切换为硅电极,这可以容纳10倍的电荷预计这将加速更复杂的便携式电子产品和更好的电动汽车的发展硅电极的缺点是,每次电池充电和放电时,它们比石墨电极的降解速度更快,从而缩短其寿命当锂离子在电极之间循环时,这种“容量衰减”是由电极剧烈膨胀和收缩引起的,导致它们破裂韩国大田韩国高等科学技术研究所的Jang Wook Choi说,从稻壳中的二氧化硅转化而来的硅可以抵抗这种体积变化稻壳中允许米粒呼吸的小孔也意味着任何衍生的硅也会是多孔的其孔可以在充电和放电期间为离子提供驻留在电极上的位置,从而防止体积显着变化为了找到答案,Choi的团队将稻壳二氧化硅(或二氧化硅)化学转化为纯硅,然后将材料制成电池电极即使在200次充电 - 漏极循环后,它也没有表现出容量衰减用于比较的合成硅电极具有较高的初始充电容量但严重褪色:在10至15个循环后,它开始比稻壳电极表现更差现在说稻壳电极是否具有商业竞争力还为时尚早 - 特别是因为将二氧化硅转化为硅是一项高温,昂贵的业务 “然而,大多数硅是由类似的热处理工艺生产的,因此我们应该能够找到合理的竞争力,”Choi说更重要的是,人工纳米结构硅电极已在实验室中得到证实他们写道,崔的团队确信其天然替代品更好,因为它是“通过多年的自然演化”开发的期刊参考:PNAS,DOI:10.1073 / pnas.1305025110关于这些主题的更多信息: