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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)利用橘子皮能提取電池中90%金屬

8月27日，據(jù)外媒報(bào)道，新加坡南洋理工大學(xué)的一項(xiàng)新研究表明，利用橘子皮能夠從廢舊鋰離子電池中提取出大約90％的鋰、鈷、鎳和錳。研究人員表示，這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于在橘皮中發(fā)現(xiàn)的纖維素，在提取加熱過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化為糖，這些糖增強(qiáng)了電池廢料中金屬的回收。此外，橘皮中天然存在的抗氧化劑，例如黃酮類化合物和酚酸，也可能是這種增強(qiáng)作用的原因。目前，研究人員正在將回收的金屬重新制作成電池，并于市面相同容量的電池進(jìn)行對(duì)比，以測(cè)試?yán)没厥战饘僦谱鞯男码姵匦阅苋绾巍?br />
改進(jìn)可充電金屬電池策略：儲(chǔ)能需求下可充電鋅金屬電池的商業(yè)化

來(lái)自美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室和馬里蘭大學(xué)的科學(xué)家提出了一系列策略，以幫助可充電鋅金屬電池達(dá)到商業(yè)可行性，并與其他儲(chǔ)能技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。研究人員將他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然能源》雜志上，題為“在可充電電池中實(shí)現(xiàn)高鋅可逆性”。他們說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)需要實(shí)現(xiàn)極其可逆的鍍鋅/脫鋅，庫(kù)侖效率（CEs）接近100％。它測(cè)量電子在電池中轉(zhuǎn)移的充電效率。它是由從電池中提取的總電荷與整個(gè)循環(huán)中注入電池的總電荷的比值給出的。

豐田研發(fā)新型氟離子固態(tài)電池

豐田和京都大學(xué)（Kyoto University）研究人員正在聯(lián)合開(kāi)發(fā)新一代電池技術(shù)。其正在研究的新型氟離子電池，單位重量的能量大約是傳統(tǒng)鋰離子電池的7倍，可以讓電動(dòng)汽車一次充電行駛1000公里。并且，該研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種，基于氟的可充電固態(tài)電池原型。該電池原型具有更高理論上的能量密度，這能夠使其續(xù)航時(shí)間比當(dāng)前的鋰離子電池長(zhǎng)7倍。該電池的工作原理上，是通過(guò)氟離子導(dǎo)電電解質(zhì)，將氟離子從一個(gè)電極轉(zhuǎn)移到另一個(gè)電極來(lái)發(fā)電。陽(yáng)極或負(fù)電荷電極由氟、銅和鈷組成，而陰極或正電荷電極主要由鑭組成。

英國(guó)研發(fā)石墨烯鋰電池獲得突破，壽命延長(zhǎng)一倍以上

英國(guó)沃里克大學(xué)的研究人員通過(guò)用石墨烯梁加強(qiáng)陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了一種有效的方法來(lái)用硅代替陽(yáng)極中的石墨，從而提高鋰離子電池的容量，并使壽命延長(zhǎng)一倍以上。華威制造集團(tuán)的研究人員在用硅樹脂取代鋰離子電池陽(yáng)極上取得了重大進(jìn)展。通過(guò)添加石墨烯梁，科學(xué)家們成功地克服了硅固有的性能問(wèn)題，硅是地殼中含量第二大的元素，其重量能量密度是石墨的10倍，因此提高了電池的容量，并延長(zhǎng)了其壽命兩倍以上。

國(guó)家納米中心在鋰離子電池硅負(fù)極研究中取得進(jìn)展

近年來(lái)，國(guó)家納米科學(xué)中心李祥龍、智林杰團(tuán)隊(duì)從低成本的二氧化硅納米顆粒出發(fā)，改進(jìn)鎂熱還原技術(shù)、規(guī)?；苽湟环N仿繡球形態(tài)的硅烯材料，應(yīng)用于鋰離子電池時(shí)展現(xiàn)出優(yōu)異的綜合儲(chǔ)鋰性能。近期，研究團(tuán)隊(duì)提出并發(fā)展一種“植皮式”二維共價(jià)封裝策略，基于繡球狀硅烯進(jìn)一步制備硅氧碳鍵基繡球狀共價(jià)雙烯，表現(xiàn)出很好的綜合儲(chǔ)鋰性能：在800 mA/g的電流密度下重量與體積比容量分別高達(dá)2646 mAh/g和2350 mAh/cm 3 ，在2000 mA/g的電流密度下循環(huán)500次后重量比容量仍保持近1500 mAh/g；即使在20000 mA/g的電流密度下重量比容量仍高達(dá)810 mAh/g，體積比容量相比非共價(jià)封裝和未封裝材料分別高出1358%和1442%；以整體器件計(jì)算，基于該碳硅材料的全電池能量密度比基于石墨的高出40%~60%，比目前的商業(yè)化鋰離子電池的比能量和能量密度均高出40%以上。初步研究表明，二維共價(jià)封裝策略在有效緩解硅體積膨脹的情況下，不僅提供了電子/鋰離子高效混合傳輸通道，還變革材料界面、確保了電子/鋰離子高效且穩(wěn)定傳輸。

高電壓鈷酸鋰鋰離子電池正極材料研究獲進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心清潔能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室E01組研究人員發(fā)展了一種利用固態(tài)電解質(zhì)材料Li 1.5 Al 0.5 Ti 1.5 (PO 4 ) 3 （LATP）包覆鈷酸鋰的技術(shù)。通過(guò)該技術(shù)改性的鈷酸鋰材料具有目前實(shí)驗(yàn)室所報(bào)道的最佳室溫和高溫電化學(xué)性能。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步與物理所研究員谷林等合作，通過(guò)細(xì)致研究改性材料表面結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，在材料合成過(guò)程中，LATP與鈷酸鋰材料發(fā)生反應(yīng)，在表面轉(zhuǎn)化成具有較高結(jié)構(gòu)和電化學(xué)穩(wěn)定性以及優(yōu)良離子和電子導(dǎo)電特性的均勻界面層，從而有效解決了鈷酸鋰材料在高電壓充電過(guò)程中的表面穩(wěn)定性問(wèn)題。該研究結(jié)果近日以An In Situ Formed Surface Coating Layer Enabling LiCoO 2 with Stable 4.6 V High‐Voltage Cycle Performances為題發(fā)表在《先進(jìn)能源材料》上。