世界正在越來越明顯地變暖, 二氧化碳正成為罪魁禍首, 我們不能只將所有二氧化碳噴射到大氣中, 而要更多地將其利用起來. 科學家正在尋找從空中採集並將其藏在地下, 將其儲存在混凝土中, 將其轉化為碳納米纖維甚至從中製造燃料的方法. 麻省理工學院的研究人員現在已經找到了另一種方法來重複使用這種不需要的元素-製造鋰-二氧化碳電池.
二氧化碳可能聽起來很常見, 但問題是將其轉換成不同的形式通常需要高電壓和充足的能量, 這就抵消了從一開始就將其從大氣中移除的好處.
因此麻省理工學院的團隊開始研究是否可以捕獲二氧化碳並將其用於電池中. 由於二氧化碳不是很活躍, 以前對鋰-二氧化碳電池的嘗試需要使用金屬催化劑, 但研究人員在此找到了一種使用碳電極的方法.
首先, 通過將二氧化碳摻入胺溶液中使二氧化碳預活化. 然後將該水溶液與另一種液體電解質混合, 並用於具有碳陰極和鋰陽極的電池中.
'這種技術可以激活二氧化碳, 從而實現更輕鬆的電化學, ' 該研究的作者Betar Gallant說. '這兩種化學物質-含水胺和非水電池電解質-通常不能一起使用, 但我們發現它們的組合帶來了新的和有趣的行為, 可以增加放電電壓並允許持續轉化二氧化碳. '
這種電池不僅提供與現有鋰電池相當的電力, 而且當電池放電時, 它將電解液中的二氧化碳轉化為固體礦物碳酸鹽形式. 與大多數其他技術相比, 這是將二氧化碳從氣體轉化為固體的更有效方式, 然後固體形式可用於其他目的-包括為未來的電池製造碳陰極.
然而, 目前這種電池僅僅處於一個概念驗證的狀態, 研究人員表示商用鋰-二氧化碳電池還需要幾年的時間. 與此同時, 需要解決其他幾個問題, 例如充電重複次數-目前, 電池只能運行大約10個充電周期.
該研究發表在Joule雜誌上.
