• 麻省理工学院的锂-二氧化碳电池可产生电能并固

    2019-03-27 16:45:00

    麻省理工学院的锂 - 二氧化碳电池可产生电能并固化碳 MIT'锂 - 二氧化碳电池发电并固化碳能源迈克尔欧文2018年9月24日扫描电子显微镜图像的麻省理工学院新型锂 - 二氧化碳电

      麻省理工学院的锂 - 二氧化碳电池可产生电能并固化碳

      MIT'锂 - 二氧化碳电池发电并固化碳能源迈克尔欧文2018年9月24日扫描电子显微镜图像的麻省理工学院新型锂 - 二氧化碳电池的碳阴极。随着时间的推移,二氧化碳在固体形式上积聚表面,与原始表面状态(插图)相比(图片来源:麻省理工学院)随着世界变暖,我们越来越明显地认为我们不能将所有二氧化碳排出大气层。科学家正在寻找从空气中取出并将其存放在地下,将其存放在混凝土中,将其转化为碳纳米纤维甚至从中制造燃料的方法。麻省理工学院的研究人员已经找到了另一种方法来重复使用这种不需要的元素 - 建立锂 - 二氧化碳电池。

      考虑到可能的用途,二氧化碳可能听起来很通用,但问题是将其转换成不同的形式通常需要高电压和充足的能量。

       这可以抵消从一开始就将其从大气中移除的好处。

      因此麻省理工学院的团队开始研究是否可以捕获二氧化碳并将其用于电池中。由于二氧化碳不具有很强的反应性,以前对锂 ​​- 二氧化碳电池的尝试需要使用金属催化剂,但研究人员在此找到了一种方法,使用碳电极代替。

      首先,通过将二氧化碳掺入胺溶液中使二氧化碳预活化。然后将该水溶液与另一种液体电解质混合,并用于具有碳阴极和锂阳极的电池中。

      “我们首次展示的是,这种技术可以激活二氧化碳,从而实现更容易的电化学,”该研究的作者Betar Gallant说,“这两种化学物质 - 水胺和非水电池电解质 - 通常不会使用在一起,但我们发现它们的组合带来了新的和有趣的行为,可以增加放电电压,并允许持续转换二氧化碳。“

      电池不仅提供与现有锂电池相当的电力,而且当电池放电时,它将电解液中的二氧化碳转化为固体矿物碳酸盐形式。与大多数其他技术相比,这是将二氧化碳从气体转化为固体的更有效方式,然后固体形式可用于其他目的 - 包括为未来的电池制造碳阴极。

      然而,目前的版本是一个概念验证,研究人员表示,商用锂 - 二氧化碳电池还需要数年时间。与此同时,需要解决其他几个问题,例如可充电性 - 目前,电池只能运行大约10个周期。

      未来,该团队表示该系统还可以适用于连续操作版本。这意味着,不是消耗预先加载的二氧化碳供应,而是可以通过系统将稳定的物质流进入,将气体转化为可用的固体形式并在该过程中产生电力。