成本低廉且易於回收之鋅-木質素蓄電池

 

刊登日期:2024/7/11
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瑞典林雪坪大學開發出一項鋅-木質素電池,使用了含有聚丙烯酸鉀(Potassium Polyacrylate)的電解液,即使循環使用8,000次依然保有80%的性能。

鋅-木質素電池係以鋅負極與木質素正極、加上含鋅離子的電解液所製成之二次電池。木質素正極為木質素與導電性碳奈米粒子混合而成的複合體,充放電時在正負極各自產生木質素與鋅的氧化還原反應,進而發揮電池的機能。

製紙業廢棄物的木質素與產量豐富的金屬鋅兩者皆可回收且低成本。鋅常用於一次性電池,但與電解液反應後產生氫氣、生成樹枝狀結晶,因此做為二次電池尚有耐久性課題待克服。

研發團隊在鋅-木質素電池中採用了含聚丙烯酸鉀的電解液,發現丙烯酸可穩定鋅電極表面的離子流動,進而抑制了鋅的樹枝狀生成,電池壽命即有所提升。經過8,000次循環後仍可維持初期容量的 80%,每公斤的最高能量輸出為23 Wh,峰值輸出功率則為610 W,性能與鉛蓄電池相當。

由於鋅與木質素都是低價格且易於回收的物質,每次循環使用的成本甚至低於鋰離子電池。以經濟優勢而言,鋅-木質素電池對於具有永續性之大規模蓄電池新興市場可望成為具有吸引力的選項之一。雖然目前開發出的是小型電池,研發團隊表示新技術可適用於車用電池等級之大型電池的製作。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/240611_affordable-battery.html
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