科學家從腐爛蘋果中，提取鈉離子電池材料

科技 05-13

科學家從腐爛蘋果中，提取鈉離子電池材料

一種新的鈉離子電池的碳基材料可以從蘋果中提取。

(圖片來源於: WikiBCS/CC0 1.0)

卡爾斯魯厄理工學院(KIT)的研究人員，重新利用了被當垃圾扔掉的爛蘋果，來創造廉價且高性能的鈉離子電池，讓綠色技術更加綠色。這個技術可以在柵極存儲中使用，經過更進一步的開發，可以和給攜帶型電子設備以及低端電動車供電的鈉離子單元進行競爭。

那些小個的，難看的或者顏色不均勻的，經常在收穫後丟棄，或者直接被浪費，他們直接變質，甚至被當作牛飼料使用。然而，由斯特凡諾帕塞里尼教授和丹尼爾布霍爾茨博士領導的團隊，發現一種重新利用他們的途徑，即將他們晒乾，然後利用他們95%的碳含量來創造「硬碳」，一種廉價但高性能的電極材料。

科學家從腐爛蘋果中，提取鈉離子電池材料

一種新的鈉離子電池的碳基材料可以從蘋果中提取。

(圖片來源於: KIT/HIU)

他們碳基陽極能達到具有230mAh/g的特殊容量，在1千次充放電循環後，很少退化。這種電極的庫倫效率，可以穩定在高達99.1%，意味著充電將變得十分簡單。

研究人員也開發了高性能，更加綠色的電池陰極。在每個的頂端堆積了幾層氧化鈉，他們獲取了一種材料，和鋰離子陰極具有相似的性能。但是，在600次循環後保持90.2%的效率，並且具有99.9%的效率。

科學家從腐爛蘋果中，提取鈉離子電池材料

分層的氧化物結構示意圖

(圖片來源於: KIT/HIU)

鋰離子電池，可以將大量的能量壓縮在一個小的空間裡面。但是，他們包含了昂貴而且危險的物質，例如鈷。而鈉離子電池很便宜，由豐富和綠色的物質組成，並且接近鋰離子電池的性能。

「鈉離子電池比鋰電池的效率低20%，但是在千瓦時的基礎上花銷少20%，」帕塞里尼告訴Gizmag。「我們提到的新的陰極材料，可能開發成和鋰離子電池使用一樣的。鈉離子電池目前尚未商用。但是，硬碳已經成為最佳的陽極材料，因為它廉價。」

未來使用鋰離子電池技術，可以包括柵極存儲（成本，比起大小和重量，是重要因素。）並且甚至，帕塞里尼告訴我們，個人電池設備以及低端電動汽車。

這個研究在科學雜誌ChemElectroChem和 Advanced Energy Materials上發表。

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