瓜瓤不仅能刷碗,还可以造电池?( 二 )


【瓜瓤不仅能刷碗,还可以造电池?】有趣的是,丝瓜瓤中含有少量的氮元素,经过高温处理仍然会得以保留 。 然而研究人员不仅不觉得这是一个缺点,相反还很欢迎氮元素留下来 。 因为此前有研究表明,向碳单质制成的隔膜中掺入少量的氮元素能够提高隔膜的性能 。 别人要额外添加的东西,这里已经“自备”了,当然是很好的事情 。
那么这种用丝瓜瓤做成的薄膜效果如何呢?测试表明,如果不使用隔膜对电极进行保护,经过500次充放电循环,锂-硫电池的比容量(单位质量或者体积的电池或者活性物质能够放出的电量,这里用的是质量比容量)只有原先的不到20%,而如果使用了经过900 oC裂解处理的丝瓜瓤制成的隔膜,经过500次循环,电池的比容量仍然能够保持原先的一半 。 这与此前利用合成方法制成的隔膜所提供的保护效果相当,但利用丝瓜瓤为原料无疑在原材料和生产成本上都具有一定的优势[4] 。
事实上,丝瓜瓤并不是唯一被想到的来自自然界的原料 。 在几年以前,曾经有研究者做过几乎一模一样的研究,只不过它们用来保护锂-硫电池的隔膜是来自于木薯在高温下的裂解[5] 。 除此之外,还有许多来自自然界的原料,特别是农牧业生产中的废料,都曾经被用于类似的目的 。 像这样得到的碳的单质被称为生物炭 。

瓜瓤不仅能刷碗,还可以造电池?



生物炭本不是什么新鲜事物,但长期以来,大家觉得生物炭除了用作燃料或者用于净水、土壤改良等目的,似乎并没有什么更多的价值 。 然而近些年来,人们逐渐意识到,这些简便易得又疏松多孔的材料原来还可以被用于像电池这样高端的应用,随着研究的深入,蕴藏在生物炭上的价值还会被更多地发掘出来 。 或许在不远的将来,当你看到满载丝瓜的车驶出农场,千万不要想当然地认为这些丝瓜只会走上餐桌或者变成刷碗布,它们很可能变成你手中笔记本电脑的电池的一部分呢 。
作者:魏昕宇


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