造纸废料可做蓄电池负极

  智能电网时代 2012-03-26

若某一天,太阳这个慷慨的电力发电机发生不幸,或者大家突然开始投入资金建设风能发电站,那么,能量存储问题将显得尤为突出。瑞典林雪平大学的学者们认为,现在就应该未雨绸缪。

正如科学杂志Science所写,最明智的解决办法之一,可能是用造纸废料制作蓄电池。

研究人员推论,相对便宜的有机塑料太阳电池大规模生产,颇具竞争力,因其已经达到高效利用标准。(事实上实际情况更糟糕,瑞典人可能更清楚)。但是太阳发电,如风力发电一样,需要保存能量,理想的贮存处应该巨大牢固、造价不高(然而发电站的蓄电池不可能小,也就是说价格及生态方面的问题的确很严重)。

在传统的蓄电池中,氧化金属用来做充电导管。但是这个钴是贵重并有限的自然资源,这就意味着,需要寻找低投入的,并且最好是可再生的其他材料。

大自然在很久之前便给出了各种问题的答案,并留给会观察的人很多提示。林雪平大学研究人员注意到光合作用中太阳作用下产生的电子被苯醌传送的过程。他们选择造纸工业的辅助产物作为原始材料,这些木制辅料基本由组成植物细胞壁的生物聚合体 —— 木纤维构成。不但如此,而且这几乎是树木生物量的30%,完全能保证来源不会枯竭。

为准备蓄电池里传送电荷的苯醌,研究人员涂上由吡咯与木纤维混合物组成的半微米厚细薄膜。吡咯经电化学氧化,形成聚吡咯融入木纤维,而木纤维里所含苯醌被应用于电子与质子的存储(电荷载体由一个类型转换到另一个类型发生在蓄电池氧化-还原的循环中)。于是此薄膜成为新蓄电池的负极。

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