美国大学团结开辟了一种用于锂离子电池的新型粘合剂,新型粘合剂不但可以进步储能服从,还可以淘汰电池模块中有毒物质的利用。这种被称为褐藻酸盐的物质是从一般的、易于生殖的褐藻中提取出来的。
依据现在的测试,海藻酸钠可以有用地进步储能本领通过海藻酸钠,研究职员可以开辟出低本钱、高储能的电池,电池运行时间也将延伸。这种新型电池有望为设置装备摆设更节能的经济做出庞大奉献,由于它将应用于电动汽车、互联网和手机,这将延伸电池的运行时间,这些技能有利于情况爱护,粘结剂是锂离子电池的帮助质料。它是一种聚合归天合物,用于将电极活性质料粘附到电极网络器上。对付在充放电历程中体积会膨胀和紧缩的锂离子电池正负极,要求粘合剂起到必然的缓冲作用。是以,选择符合的粘合剂黑白常紧张的。
现在,pvdf-40在产业上得到了遍及的应用;聚偏氟乙烯&41;锂离子电池粘结剂,N-甲基吡咯烷酮为疏散剂NMP,因为NMP代价昂贵,挥发温度高,有机溶剂的挥发会造成必然的情况污染,人们实验利用其他粘结剂,现有的锂离子电池负极质料重要是石墨化碳质料。
理论上,硅的储能本领是石墨的10倍,但硅的阳极在现实应用中并不非常稳健。与粘合剂相干的挑衅之一是,将来用于电池的阳极一定许可硅纳米颗粒的膨胀和紧缩,而现有的电极是由聚偏二氟乙烯作为粘合剂制成的,粘合剂是由有毒溶剂制成的。与聚偏氟乙烯相比,海藻酸钠具有制造阳极时海藻酸钠可溶解于水中的长处,是以不利用甲基吡咯烷酮,大概形成干净生产工艺。
研究职员信赖,通过用海藻酸盐和水取代聚偏氟乙烯和甲基吡咯烷酮,粘合剂可以集成到现有的阳极制造体系中。海藻酸钠还可用于改进石墨阳极的性能,带来更多的充放电轮回,延伸电池的利用寿命。查找符合的质料是进步锂离子电池性能的要害步调,从而实现从汽车得手机的大范围应用。轻松而盛行的电池通过在电解液的南北极之间传输锂离子来供电。
在充电和耗电历程中,假如锂离子能更有用地在南北极之间移动,电池的储能成效就会更好。克莱姆森大学表现,他们现在正在查找这种自然物质,比方生长在高颗粒盐水中的水生植物。因为电池中的电极浸没在液体电解质中,他们以为这种水生植物,格外是生长在特别盐水中的水生植物,是自然粘合剂的精良代表。
因为海水富含离子,研究职员以为海藻酸钠是完善的自然粘合剂。试验评释,从褐藻中提取的海藻酸盐的确可以用作硅阳极的粘合剂。萃取历程可通过煮沸苏汲水完成,低落了储能本钱,大大进步了储能服从。因为海藻酸钠可溶于水,这意味着生产历程将越发干净。海藻酸钠本钱低,已应用于食品、制药、造纸等行业。
褐藻酸盐的羧基漫衍非常有序,固然羧基也可以显现在羧甲基纤维素上,但因为其本钱高且漫衍不均,是以并不受接待。据报道,除非研究职员开辟出立室的阴极,不然硅阳极的潜力无法充实发挥。这种阴极可以处置惩罚等量的锂离子。然而,纵然利用现有的阴极,海藻酸钠硅阳极也可以将锂离子电池的容量增添30%到40%。