瑞典用造紙廢棄物制成電池陰極
2012-04-13 09:54 來(lái)源：科技日報 責編：王岑
- 摘要：
- 據物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，瑞典科學(xué)家利用造紙工業(yè)的廢棄物制造出太陽(yáng)能電池的陰極，其能采用一種更加智能更加廉價(jià)的方法存儲太陽(yáng)能，使得人們能持續從太陽(yáng)能電池和風(fēng)渦輪機獲得廉價(jià)的電力。研究論文發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
【CPP114】訊：據物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，瑞典科學(xué)家利用造紙工業(yè)的廢棄物制造出太陽(yáng)能電池的陰極，其能采用一種更加智能更加廉價(jià)的方法存儲太陽(yáng)能，使得人們能持續從太陽(yáng)能電池和風(fēng)渦輪機獲得廉價(jià)的電力。研究論文發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
傳統電池使用金屬氧化物導電，但這些金屬材料非常稀缺；而用導電塑料制成的有機太陽(yáng)能電池雖然成本較低、性能很高，足以進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，極具競爭優(yōu)勢，然而，太陽(yáng)能必須要將其產(chǎn)生的電從早存儲到晚，風(fēng)渦輪機產(chǎn)生的電力也必須存儲起來(lái)等到無(wú)風(fēng)的日子使用，因此，科學(xué)家們一直在用低廉且可再生的材料來(lái)制造電池的陰極。最新研究的主要作者、瑞典皇家科學(xué)院院士、瑞典林雪平大學(xué)生物分子和有機電子學(xué)教授歐勒·印嘉納斯表示：“其實(shí)，自然界早就為我們提供了解決辦法。”
印嘉納斯從植物的光合作用過(guò)程中獲得了靈感。在光合作用中，太陽(yáng)的帶電電子由電化學(xué)性能非�；钴S的醌類(lèi)運輸，醌類(lèi)是由包含六個(gè)碳原子的苯環(huán)組成的分子。在這一靈感的啟發(fā)下，印嘉納斯選擇了制造紙漿過(guò)程中的副產(chǎn)品褐色液體作為制造電池陰極的原材料。這種褐色液體主要由木質(zhì)素構成，木質(zhì)素是位于植物細胞壁內的一種生物聚合物。
接著(zhù)，印嘉納斯和波蘭同事澤戈茲·米勒扎瑞克使用嘰咯（一種五倍雜環(huán)混合物）以及從褐色液體中提取出的木質(zhì)素設計出了一個(gè)厚度僅為0.5微米（1微米=百萬(wàn)分之一米）的薄膜，讓其作為電池的陰極，以便運輸電池內的帶電電荷。
科學(xué)家們表示，最新方法可對電池產(chǎn)生的電力進(jìn)行持續地存儲，而不需搭建大的電網(wǎng)。印嘉納斯說(shuō)：“這種利用廉價(jià)可回收的原材料制造的新能源存儲方式還有待進(jìn)一步研究。一棵樹(shù)所含有的生物質(zhì)中，20%到30%是木質(zhì)素，這是一個(gè)源源不斷的材料來(lái)源。”
傳統電池使用金屬氧化物導電，但這些金屬材料非常稀缺；而用導電塑料制成的有機太陽(yáng)能電池雖然成本較低、性能很高，足以進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，極具競爭優(yōu)勢，然而，太陽(yáng)能必須要將其產(chǎn)生的電從早存儲到晚，風(fēng)渦輪機產(chǎn)生的電力也必須存儲起來(lái)等到無(wú)風(fēng)的日子使用，因此，科學(xué)家們一直在用低廉且可再生的材料來(lái)制造電池的陰極。最新研究的主要作者、瑞典皇家科學(xué)院院士、瑞典林雪平大學(xué)生物分子和有機電子學(xué)教授歐勒·印嘉納斯表示：“其實(shí)，自然界早就為我們提供了解決辦法。”
印嘉納斯從植物的光合作用過(guò)程中獲得了靈感。在光合作用中，太陽(yáng)的帶電電子由電化學(xué)性能非�；钴S的醌類(lèi)運輸，醌類(lèi)是由包含六個(gè)碳原子的苯環(huán)組成的分子。在這一靈感的啟發(fā)下，印嘉納斯選擇了制造紙漿過(guò)程中的副產(chǎn)品褐色液體作為制造電池陰極的原材料。這種褐色液體主要由木質(zhì)素構成，木質(zhì)素是位于植物細胞壁內的一種生物聚合物。
接著(zhù)，印嘉納斯和波蘭同事澤戈茲·米勒扎瑞克使用嘰咯（一種五倍雜環(huán)混合物）以及從褐色液體中提取出的木質(zhì)素設計出了一個(gè)厚度僅為0.5微米（1微米=百萬(wàn)分之一米）的薄膜，讓其作為電池的陰極，以便運輸電池內的帶電電荷。
科學(xué)家們表示，最新方法可對電池產(chǎn)生的電力進(jìn)行持續地存儲，而不需搭建大的電網(wǎng)。印嘉納斯說(shuō)：“這種利用廉價(jià)可回收的原材料制造的新能源存儲方式還有待進(jìn)一步研究。一棵樹(shù)所含有的生物質(zhì)中，20%到30%是木質(zhì)素，這是一個(gè)源源不斷的材料來(lái)源。”
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