从电池电解质中使用木质素的新方法

一群研究人员佛罗里达州立大学(FSU)发明了一种新方法,利用植物中的一种材料来开发更安全的电池。

Famu-FSU工程学院副教授Daniel Hallinan Jr.和Famu-FSU工程助理学院Hoyong Chung。
左起为FAMU-FSU工程学院副教授Daniel Hallinan jr和FAMU-FSU工程学院副教授Hoyong Chung。他们的研究开发了一种利用木质素的方法,木质素是植物细胞壁中的一种化合物,能使植物变得坚硬。图片来源:佛罗里达州立大学摄影服务中心。

研究人员使用称为木质素的有机聚合物 - 一种存在于植物的细胞壁中的化合物,使它们僵硬 - 并且可以产生电池电解质。该研究被公布为封面文章大分子快速通信日报》。

电池科学的主要战场是新材料欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球根据我们使用的材料,我们可以大大提高电池的容量和电池的安全性

Hoyong Chung,Famu-FSU工程学院化学与生物医学工程学习通讯作者和助理教授

研究人员将木质素与合成聚合物聚乙二醇结合,开发出了一种新型固体电解质。

在电池中,电解质形成其中一个部件,并将电池的正极与负极隔离。

它们对应于从负极到正端子的电子流动的离子,并且通过电池旨在电力的电力。

电解质可以是固体或液体的形式,每种类型都有其自身的弱点和强度。

虽然已知液体电解质是离子的好导体,但是固体电解质基本上更强烈,更安全,并且可以在与液体相比较高的温度下使用。

尽管由于其电化学稳定性,聚乙二醇是固体电解质的著名候选材料,但它在室温下的性能不佳,这限制了基于这种材料的电池的供电或快速充电的能力。

这正是木质素发挥作用的地方。

木质素的化学结构包括来自称为苯的化合物的高浓度衍生物,使其成为鲁棒材料。当木质素用作电解质组分时,电池保留由通常的固体电解质提供的安全性和强度,但在环境温度下取得良好的电位。

除了增加固体电解质电池是可行的温度范围,Lignin的使用是一种使电池持续更长时间的方法。

木质素是成本效益和丰富的,全球每年生产近5000万吨。这是从造纸业获得的废物产品。与其他生物质材料相比,它不是人类食物,否则不能用于喂养人。欧洲杯足球竞彩

这是一种提高电池性能的方法,而且是一种可持续的方法电池将来会更加重要,因此改善他们的技术至关重要

Hoyong Chung,Famu-FSU工程学院化学与生物医学工程学习通讯作者和助理教授

Daniel Hallinan JR,Famu-FSU工程学院助理教授和联合同学;刘海林硕研究生;和前研究生助理Logan Mulderrig为这项研究做出了贡献。

本研究得到了国家科学基金会和佛罗里达州立大学的能源和材料招聘计划的支持。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

期刊参考:

刘、H。。(2020)木质素的固体聚合物电解质:木质素 - 移植物 - 聚(乙二醇)。大分子快速通信doi.org/10.1002/marc.202000428

来源:https://med.fsu.edu/

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