浙大學者變“廢”為寶 發(fā)霉大米變身儲能材料

浙江大學材料科學與工程學院夏新輝研究員團隊近期實現(xiàn)了一個“奇思妙想”,他們研發(fā)出一款基于曲霉菌孢子碳材料的高能量密度鋰硫電池,有望為電動汽車的長續(xù)航能力提供新技術(shù)。這項成果近日發(fā)表于《先進材料》雜志。

據(jù)了解,鋰硫電池是一種新型的高能量密度電池,以硫作為電池正極、金屬鋰作為負極,其理論容量遠超過目前商用的鋰電池。在諸多的電池正極材料中,硫元素以容量密度高、能量足的特點,廣受業(yè)界關(guān)注。

實驗中,研究團隊將霉菌發(fā)酵培養(yǎng),結(jié)合特殊的納米造孔技術(shù),經(jīng)高溫碳化制備出霉菌孢子碳復合材料,此時的復合材料就如珊瑚礁一般布滿空洞。讓硫熔融與碳材料混合,硫元素就住進了“房子”?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn),這種材料具有多孔微納結(jié)構(gòu),霉菌孢子所衍生的碳材料中還含有氮、磷元素,對鋰硫電池運行過程中產(chǎn)生的穿梭效應(yīng)具有顯著抑制作用,令電池性能得到極大改善。

科研人員介紹,相較市場上的鋰硫電池,基于曲霉菌孢子碳的鋰硫電池在續(xù)航能力上高出3倍,在成本、使用壽命等方面也有許多優(yōu)勢。目前該款電池仍處于實驗室研究階段。