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將二氧化碳轉化成電解質的鋰電池技術

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科技產業資訊室 - 謝威翔 發表於 2018年10月11日

 
圖、將二氧化碳轉化成電解質的鋰電池技術
 

二氧化碳排放是一個日益重要的問題,但處理過剩的二氧化碳也許未來可以發展到電池技術上。麻省理工學院的研究人員提出了一種基於鋰的電池系統,能直接從發電廠吸收二氧化碳,並將廢蒸汽中的二氧化碳轉化為電解質,即電池的主要組成之一。
 
多年來,科學家一直在尋找碳捕捉的方法並。傳統的碳捕捉和封存(carbon capture and sequestration (CCS))系統的問題在於需要大量的能量才能實現。2014年的一項研究預估CCS方法須使用高達30%的電廠發電量,將捕捉的二氧化碳以固體形式儲存在地下或海洋中。許多研究人員認為將二氧化碳轉化成其他有用的材料是一種更好的策略,麻省理工的研究就是將其轉化成鋰電池的電解質。
 
鋰-二氧化碳電池通常需要金屬催化劑才能作用,因為二氧化碳的活性低。但催化劑通常很昂貴,所涉及的化學反應也較難控制。為了解決這個問題,麻省理工機械工程師Betar Gallant的研究使用液態二氧化碳,將其加入胺基溶液(amine solution)中,在沒有金屬催化劑的情況下僅使用碳電極,就能讓二氧化碳轉化。
 
液態胺和非液態電解質通常不會一起使用,但本研究發現這種組合帶來了新的行為,可以增加放電電壓讓二氧化碳持續轉化。電池系統目前僅限於10次充放電循環,故仍無法做為商業用途,但實驗結果顯示,此種方法具有競爭力。
 
要達成鋰-二氧化碳電池可能仍需要幾年的時間,本研究未來的方向為開發具有更高胺翻轉率的系統,來延長循環次數,並增加在更高功率下可達到的容量。本研究成果刊登在Joule期刊上。(650字;圖1)
 
關鍵字:
 
參考資料:
This New Lithium Battery Tech Can Simply Suck Up CO2 to Power Itself. Science. ScienceAlert,2018/9/30
Tailoring the Discharge Reaction in Li-CO2 Batteries through Incorporation of CO2 Capture Chemistry. Joule,2018/9/21
出處:Science Alert
時間:2018/09/30
 

 
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