新研究:如何用稀薄的空气建造电池以供碳阴性汽车

这里说明的碳纳米管可以由从大气中收获的二氧化碳制成。我们可以使用它们来创建碳阴性电池。Andrzej Wojcicki/Getty图像“width=
这里说明的碳纳米管可以由从大气中收获的二氧化碳制成。我们可以使用它们来创建碳阴性电池。Andrzej Wojcicki/Getty图像

为了减缓全球变暖的斗争主要集中于断奶人类远离燃烧的化石燃料,这些化石燃料发出二氧化碳并有助于温室效应。也有很多努力寻找捕获CO的方法2从空中出来,把它放在一个不能造成任何伤害的地方。当然,完美的解决方案是一次完成这两个事情。如果您可以服用Co怎么办2外面利用它是清洁能源,减少了燃烧化石燃料的需求?

范德比尔特(Vanderbilt)和乔治·华盛顿(George Washington)大学的科学家可能已经找到了一种方法。在今天在《美国化学学会杂志》上发表的论文中ACS中央科学,他们描述了从大气中提取碳的过程2,然后使用它制作碳纳米管。然后,纳米管将用于替换锂离子中的石墨电极电池用于电动汽车。

广告

从理论上讲,我们不仅可以创造碳中性含量,而且还可以创造碳阴性的电动汽车,这些电动汽车存储动力并抵消过去的环境破坏。

一位科学家说:“鉴于他们的性能更好,预计低成本以及去除温室气的能力,碳纳米管电池电池的汽车可能会成为常态。”斯图尔特·利希特(Stuart Licht), 通过电子邮件。

范德比尔特机械工程助理教授在宣布开发的新闻稿中Cary Pint说:“想象一个世界,每个新的电动汽车或网格尺度电池安装不仅能使我们能够克服过去的环境罪恶,还为我们的孩子们提供了可持续的未来。”

这将如何工作?

新的电池制造方法使用过程Licht及其GWU同事开发用于捕获碳并使用它来制作碳纳米纤维,可以捆绑以创建纳米管。该过程涉及部署浓缩的太阳能,以创建达到1,380度F(749摄氏度)的化学物质浴。当将空气添加到电池中时,二氧化碳在受到热量和直流电的直流电中溶解在镍和钢电极中。

插图“width=
太阳能热电化学工艺(步骤)将大气二氧化碳转换为可用于高级电池的碳纳米管。
朱莉·特纳/范德比尔特大学

当气体分解时,碳分子紧贴电极并积聚成纳米纤维。利希特(Licht)和他的团队在2015年出版了他们的作品后,它承诺将成为一个潜在的游戏规则改变者。它不仅提供了一种比以前方法便宜的碳纳米纤维的方法,而且还提供了一种从大气中提取大量二氧化碳的方法。

去年宣布该发展时,Licht告诉Howstu兴发首页xffworks他设想建造一系列巨型C02- 纳米纤维植物在人口稀疏的地方(例如澳大利亚内陆地区)以及撒哈拉沙漠和莫哈韦沙漠(Mojave Deserts)的城市大小。

由于它是超巨人和轻量级,因此碳纳米纤维被吹捧为从摩天大楼到飞机机身的所有事物的未来材料。但是,由这种纤维制成的碳纳米管也非常适合制造电池,因为它们的较大表面积使它们能够比其他形式的碳储存更多的充电。早在2010年马萨诸塞州技术研究所用碳纳米管制造了一个实验电池,其容量比传统的锂离子电池高出第三,而功率输出的10倍。

GW和Vanderbilt的研究人员报告说,带有碳纳米管电极的锂离子电池的性能也比传统的锂离子电池稍好一些,并且当电池迅速充电时,增强功能会放大。

当他们使用纳米管代替钠离子电池中的石墨电极(另一种类型的存储)时,它们的改进更大 - 大约是性能的3.5倍。配备碳纳米管的两种类型的电池都成功地忍受了10周的连续充电和放电,没有疲劳迹象。

实用应用程序

利希特(Licht)表示,将碳纳米管用碳纳米管放入汽车中的电池将“为当今的工业和运输化石燃料工艺提供无温室气体排放的替代品”。

吉娜·科普隆·纽菲尔德(Gina Coplon-Newfield)塞拉俱乐部的电动汽车计划说,虽然她还没有看到范德比尔特 - GWU突破的细节,但“听起来确实很有趣。”Coplon-Newfield说:“通常,我们对如今电池技术中看到的事情感到非常鼓舞。”“这既是技术进步,又要下降的成本。”

使用大气二氧化碳制造电池的过程不必仅用于电动汽车。它也可以用于制造电子设备的锂离子电池,以及在更大的电池中,这些电池可用于存储太阳能电池板和风力涡轮机产生的电力。

拥有这种存储对于开发未来的“智能”电网至关重要,这些电网依靠较小的,分散的电力来源,而不是依赖巨大的燃煤植物。

广告

特色

广告

加载...