“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”

据盖斯汽车公司报道，新南威尔士大学( unsw )的研究人员正在研究如何将咖啡残渣变为电池电极中重要的化学成分。

(图像来源: sciencedirect )

该团队重点研究了为锂硫电池充电所需的化学物质，该电池有望成为下一代日常电力储存技术之一。 目前，与包括锂离子电池在内的许多电池相比，锂硫电池的理论储存容量较高。 该电池采用的硫磺无毒，容易从自然界获得，作为石油工业的副产品比较廉价。

硫磺为了形成比较有效的硫磺电极，需要支撑或承载碳框架，是咖啡渣发挥作用的地方。 在高温分解过程中解决咖啡残渣可以产生几乎纯净的碳。 但是，碳可以以多种形式存在，具有不同的物理特征。 如何制作最佳的碳形式，对回收咖啡渣并整合到电池电极上至关重要。 研究人员说:“我们的工作第一是表现碳的特征。 ”。 其中包括结构、形态、杂质、表面积、孔隙特征、热分解粉末和电极中结晶性的理解。

本研究的最终目标是找出不同形式热解碳的物理性质和作为电极母材的比较有效性之间的关系。 这是非常困难的。 因为需要很多技术。 最明显的技术是被称为x射线吸收近亲光谱学( xanes )的多而复杂的过程。 这是从澳大利亚的同步加速器设施发出的特定种类的x射线。 利用x射线的吸收模式，其次是荧光发光，可以从不同的尺度上搞清楚碳的结构细节。 研究人员表示:“在电化学作用过程中，也可以具体强调电极表面碳骨架、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，使其达到适合制造电极的最低加工水平，从而制定早期理念。 在投入商业之前，根据性能、可用性和是否适合大规模生产来选择正确的碳源是需要进一步考虑的因素。