鋰離子電池新材料新發(fā)現(xiàn)

    近日，紐約市立大學(xué)、萊斯大學(xué)和美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室的研究人員合作開(kāi)發(fā)出一種無(wú)毒環(huán)保型鋰離子電池，在這種“綠色”電池中，從茜草植物的根中提取的染料茜素替代了電極中常用的鈷。相關(guān)研究成果刊登在最新一期的《自然》雜志在線版上。

    鈷的英文名稱“Cobalt”來(lái)自于德文的Kobold，因?yàn)殁挼V有毒，礦工、冶煉者常在工作時(shí)染病，鈷還會(huì)污染別的金屬。鈷礦主要為砷化物、氧化物和硫化物。萊斯大學(xué)機(jī)械工程及材料科學(xué)系教授雷迪博士指出，大多數(shù)鋰離子電池電極依賴于開(kāi)采有限的金屬礦石，如鈷。

    而早在3500年前，茜素就在中亞、埃及、歐洲和中國(guó)被作為紅色染料使用。第一次煮玫瑰茜草的根會(huì)出現(xiàn)鮮艷的橙色、紅色和粉紅色，1826年，法國(guó)的皮埃爾?讓確認(rèn)了茜草根含有兩種染料，即茜素紅及紅紫素(羥基茜素)。這種曾在過(guò)去被作為天然植物染料用于制作熱焰紅的紡織品，現(xiàn)今通過(guò)最新技術(shù)，可用來(lái)制備新型“綠色”電池。

    紐約市立大學(xué)化學(xué)教授喬治?約翰說(shuō)，幸運(yùn)的是，天然成分紅紫素和其“親戚”具有制作電池電極的特性。例如，紅紫素的分子六元(芳族的)環(huán)含有善于傳遞電子的羰基和羥基，富含電子，很容易與鋰離子結(jié)合。此外，茜草或其他生物質(zhì)作物在成長(zhǎng)中會(huì)吸收二氧化碳，新型鋰電池被扔掉時(shí)不帶有毒成分。該研究小組估計(jì)，僅需數(shù)年之久“綠色”鋰離子電池便可商業(yè)化。▇