变废为宝,科学家用废弃金属开发高性能电池
一个人的垃圾可以成为别人的电池材料。
这句话至少可以用在 Vanderbilt 大学的机械工程助理教授 Cary Pint身上。最近,Pint 和他的研究团队用钢铁、黄铜,还有一种常见的家用化学物品--氢氧化钾,制作了一个药罐大小的电池。
美国化学协会的《Energy Letters》期刊刊登了一篇关于此项科技的文章,文章称这个电池储存的电量与传统铅酸电池大致相同,而且充电效率接近超高速的超级电容器。
Pint说,与普通的电池不同,这款电池的售价可以更便宜,而且不会产生“有害的化学物质”。
“我当然不想在我家后院留下铅酸电池,因为我的孩子才刚刚学会走路,我不想让他们暴露于这样的化学危险中。”他在最新一期的Codebreaker(与Marketplace共同出品的一款Business Insider播客)上解释道,“重新开发一款环保的电池就能解决这个问题。”
如今,消费者可再生能源的来源获取渠道变得宽广,价格也更加便宜。Brookings Institution的分析显示,自2009年以来,建造一个太阳能光伏发电站的成本下降了约80%。探索更为便宜的储能方式日益成为一个重大的难题。
Pint的想法是,某一天,他创造的廉价型废金属电池也许能与一栋建筑的太阳能电池(能把太阳能转化为电能)连接,这样在天黑或多云的时候就能利用之前储存好的电能。
光伏和太阳能电池能为我们提供即时电能。当前的瓶颈是,该如何降低制作电池的成本?
为了把废金属打造成电池,Pint的团队用了一项叫做阳极氧化的技术,这项技术常用来给金属(比如铝)表面镀上一层防护膜,从而防止内部金属被腐蚀。原理大致如下:把铁氧化物镀在钢铁上,把铜氧化物镀在黄铜上,然后将处理过的金属丢进一个玻璃罐,注入氢氧化钠溶液(洗衣液中的一种廉价盐),最后就能制作出能用的电池了。
Pint说:“这是第一次有人把这两种材料放入同一个电池当中。”
团队对电池进行了超过5000次充电周期的测试,每天不断充电和放电,充放电总时长累计约13年。测试过后,团队发现电池仍有超过90%的容量。
下一步要打造一个规模完备的原型机,但Pint希望,除了建立一个廉价的储能体系外,这项发现应实现更大的目标。原材料来源广泛,而且制造工艺总体来讲并不复杂,因此他看到了自己动手制作这种电池的潜力,也看到了创客文化的曙光。
他说:“我觉得人们将脱离电网,自己动手制作电池。这天终会来临。”
那样的话,人们就是电力的主人。
翻译来自:虫洞翻翻 译者ID:鬼畜小浣熊