瑞典用造紙廢棄物制成電池陰極
2012-04-13 09:54 來源：科技日報 責編：王岑
- 摘要：
- 據物理學家組織網近日報道，瑞典科學家利用造紙工業的廢棄物制造出太陽能電池的陰極，其能采用一種更加智能更加廉價的方法存儲太陽能，使得人們能持續從太陽能電池和風渦輪機獲得廉價的電力。研究論文發表在《科學》雜志上。
【CPP114】訊：據物理學家組織網近日報道，瑞典科學家利用造紙工業的廢棄物制造出太陽能電池的陰極，其能采用一種更加智能更加廉價的方法存儲太陽能，使得人們能持續從太陽能電池和風渦輪機獲得廉價的電力。研究論文發表在《科學》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能電池雖然成本較低、性能很高，足以進行商業化生產，極具競爭優勢，然而，太陽能必須要將其產生的電從早存儲到晚，風渦輪機產生的電力也必須存儲起來等到無風的日子使用，因此，科學家們一直在用低廉且可再生的材料來制造電池的陰極。最新研究的主要作者、瑞典皇家科學院院士、瑞典林雪平大學生物分子和有機電子學教授歐勒·印嘉納斯表示：“其實，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程中獲得了靈感。在光合作用中，太陽的帶電電子由電化學性能非常活躍的醌類運輸，醌類是由包含六個碳原子的苯環組成的分子。在這一靈感的啟發下，印嘉納斯選擇了制造紙漿過程中的副產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素構成，木質素是位于植物細胞壁內的一種生物聚合物。
接著，印嘉納斯和波蘭同事澤戈茲·米勒扎瑞克使用嘰咯（一種五倍雜環混合物）以及從褐色液體中提取出的木質素設計出了一個厚度僅為0.5微米（1微米=百萬分之一米）的薄膜，讓其作為電池的陰極，以便運輸電池內的帶電電荷。
科學家們表示，最新方法可對電池產生的電力進行持續地存儲，而不需搭建大的電網。印嘉納斯說：“這種利用廉價可回收的原材料制造的新能源存儲方式還有待進一步研究。一棵樹所含有的生物質中，20%到30%是木質素，這是一個源源不斷的材料來源。”
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能電池雖然成本較低、性能很高，足以進行商業化生產，極具競爭優勢，然而，太陽能必須要將其產生的電從早存儲到晚，風渦輪機產生的電力也必須存儲起來等到無風的日子使用，因此，科學家們一直在用低廉且可再生的材料來制造電池的陰極。最新研究的主要作者、瑞典皇家科學院院士、瑞典林雪平大學生物分子和有機電子學教授歐勒·印嘉納斯表示：“其實，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程中獲得了靈感。在光合作用中，太陽的帶電電子由電化學性能非常活躍的醌類運輸，醌類是由包含六個碳原子的苯環組成的分子。在這一靈感的啟發下，印嘉納斯選擇了制造紙漿過程中的副產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素構成，木質素是位于植物細胞壁內的一種生物聚合物。
接著，印嘉納斯和波蘭同事澤戈茲·米勒扎瑞克使用嘰咯（一種五倍雜環混合物）以及從褐色液體中提取出的木質素設計出了一個厚度僅為0.5微米（1微米=百萬分之一米）的薄膜，讓其作為電池的陰極，以便運輸電池內的帶電電荷。
科學家們表示，最新方法可對電池產生的電力進行持續地存儲，而不需搭建大的電網。印嘉納斯說：“這種利用廉價可回收的原材料制造的新能源存儲方式還有待進一步研究。一棵樹所含有的生物質中，20%到30%是木質素，這是一個源源不斷的材料來源。”
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