续电不用愁!浙大团队研发高能量密度电池,比容量较市场最好电池高出3至4倍

续电不用愁!浙大团队研发高能量密度电池,比容量较市场最好电池高出3至4倍

编者按:根据中组部、中宣部、教育部在知识分子中深入开展"弘扬爱国奋斗精神、建功立业新时代"活动的要求,浙江大学正积极开展相关活动。今天,我们要介绍的是浙江大学材料科学与工程学院夏新辉研究员团队研制出的首例基于霉菌孢子碳技术的高能量密度锂硫电池,该成果近日被世界顶级材料期刊《先进材料》报道。

世上最让人尴尬的事莫过于作业没做完,水群最新消息还没发出去,手机就没电了;出门在外,原想开着实下最流行的电动汽车兜风,没想到汽车却没电了······

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这时候,真的是无比想要一款超长待机的电池啊!

别着急,浙江大学材料科学与工程学院夏新辉研究员团队近日在世界顶级材料期刊《先进材料》(Advanced Materials)上发表文章,带来了一款高科技巨好用电池---高能量密度锂硫电池(听名字就很高大上哦)!

锂硫电池是一种新型的高能量密度电池,其理论续航能力远超过目前商用的锂电池。根据团队实验测算,目前锂硫电池比市场上最好电池的比容量高出3倍,与此同时,锂硫电池还在成本、使用寿命等方面有许多优势。

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这个电池怎么这么厉害?说出来你可能不信,这是夏新辉团队从烂橙子中汲取到的灵感。他们"化腐朽为能量",将废弃果蔬发酵的霉菌孢子碳作为储能材料引入能源领域。

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在实验中,他们发现,霉菌孢子碳/纳米磷化镍具有高孔隙度、高导电性、大比表面积和多储硫位点等特点,并且能够对中间产物进行物理/化学的双重吸附,使电池性能得到极大的改善。

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意识到霉菌孢子对硫的固定作用后,团队将研究目标扩大到其他食材果蔬滋生的霉菌。经研究对比,他们发现煮熟的大米滋生的米曲霉霉菌和木头霉变产生的木霉对硫的固定作用效果尤佳,而且这两类物品资源充足,相应的霉变量也高,便于后期实验取材。

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使用煮熟的废弃大米培养米曲霉霉菌,然后将其改性和碳化,能作为高能量密度锂硫电池的载硫材料

更值得一提的是,如果能将废弃粮食果蔬重新发酵利用,用于制备霉菌孢子碳材料可实现废物利用,可产生良好的经济效应。这不仅能够缓解每年因霉变造成的食材和货物损失,还有望解决电动汽车长途行驶的续航能力问题,可应用于便携式电子设备和电动汽车,为电动汽车的长续航能力提供新的拓展技术。


文字整合:浙江大学微讯社 田柳燕

本文改编自《浙大学者变"废"为宝:霉菌孢子碳也能存储能源》(求是新闻网2018年10月18日,记者柯溢能)《用霉菌孢子碳研制新电池 浙大学者化腐朽为能量》(中国科技网2018年10月18日,记者江耘、洪恒飞)

本文编辑:浙江大学微讯社 田柳燕 杜松子


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