新南威尔士大学利用咖啡渣开发电极成分 使电池更具可持续性

据国外媒体报道，新南威尔士大学(UNSW)的研究人员探索了如何将咖啡渣转化为电池电极中的关键化学成分。

(来源:sciencedirect)

该团队专注于可充电锂硫电池所需的化学物质，这种电池有望成为下一代日常电力存储技术之一。与大多数电池(包括锂离子电池)相比，锂硫电池具有更高的理论储能容量。这种电池使用的硫磺无，容易从自然界获得，并且作为石油工业的副产品，成本相对较低。

硫需要碳架的支撑或负载才能形成有效的硫电极，这就是咖啡渣发挥作用的地方。通过高温分解处理咖啡渣可以生产出近乎纯净的碳。然而，碳可以以多种形式存在，并具有不同的物理性质。如何制备最合适的碳形式对于回收咖啡渣并将其整合到电池的电极中是非常重要的。研究人员说:“我们的主要工作是表征碳的特征。”这包括了解其结构、形态、杂质、表面积、孔隙特征以及热解粉末和电极中的结晶性质。

本研究的最终目的是找出不同形态热解碳的物理性质与其作为电极基体材料的有效性之间的关系。这极具挑战性，因为需要大量的技术。最具启发性的技术是一种称为X射线吸收近边缘光谱(XANES)的复杂过程。这是澳大利亚同步加速器产生的一种特殊类型的X射线。利用X射线的吸收模式，随后是荧光发射，可以从不同的尺度揭示碳的结构细节。研究人员说:“在电化学作用过程中，我们还可以具体突出电极表面碳骨架、硫成分和其他化合物的变化。”

该团队希望通过量化碳中可接受的杂质水平，并使其适合制造电极的最低加工水平，来创造早期的想法。在投入商业使用之前，根据碳源的性能、可用性以及是否适合大规模生产来选择正确的碳源是一个需要进一步考虑的因素。据国外媒体报道，新南威尔士大学(UNSW)的研究人员探索了如何将咖啡渣转化为电池电极中的关键化学成分。

(来源:sciencedirect)

该团队专注于可充电锂硫电池所需的化学物质，这种电池有望成为下一代日常电力存储技术之一。与大多数电池(包括锂离子电池)相比，锂硫电池具有更高的理论储能容量。这种电池使用的硫磺无，容易从自然界获得，并且作为石油工业的副产品，成本相对较低。

硫需要碳架的支撑或负载才能形成有效的硫电极，这就是咖啡渣发挥作用的地方。通过高温分解处理咖啡渣可以生产出近乎纯净的碳。然而，碳可以以多种形式存在，并具有不同的物理性质。如何制备最合适的碳形式对于回收咖啡渣并将其整合到电池的电极中是非常重要的。研究人员说:“我们的主要工作是表征碳的特征。”这包括了解其结构、形态、杂质、表面积、孔隙特征以及热解粉末和电极中的结晶性质。

本研究的最终目的是找出不同形态热解碳的物理性质与其作为电极基体材料的有效性之间的关系。这极具挑战性，因为需要大量的技术。最具启发性的技术是一种称为X射线吸收近边缘光谱(XANES)的复杂过程。这是澳大利亚同步加速器产生的一种特殊类型的X射线。利用X射线的吸收模式，随后是荧光发射，可以从不同的尺度揭示碳的结构细节。研究人员说:“在电化学作用过程中，我们还可以具体突出电极表面碳骨架、硫成分和其他化合物的变化。”

该团队希望通过量化这一点来创造早期的想法碳中可接受的杂质水平，并使其适用于制造电极的最低加工水平。在投入商业使用之前，根据碳源的性能、可用性以及是否适合大规模生产来选择正确的碳源是一个需要进一步考虑的因素。

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