新的能量存储设备旨在使电池更强大,并可以缓冲太阳和风中多余的电量。现在,研究人员已经发现了一种用于有机废物中此类存储设备的令人惊讶的候选产品-它们是蛋壳。他们的实验证明,外壳的材料非常适合用作锂电池的廉价电极。因此,迄今为止经常被处置的贝壳废料在将来可能确实有用。

传统的锂离子电池通常包含一个由锂化合物制成的电极,另一个电极通常由石墨形式的含碳材料制成。这些电池构成了从笔记本电脑到智能手机再到电动汽车的几乎所有现代技术设备的电源基础。但是世界各地的研究人员正在寻找使这些电池更强大,更便宜和更环保的方法。

外壳材料作为电极

乌尔姆市亥姆霍兹市电化学储能中心的Manickam Minakshi和他的同事们可能已经找到了一个候选者。他们乍看之下发现了他们所寻找的东西是一种不寻常的材料:鸡蛋壳。尽管鸡蛋本身被大量使用和消费,但蛋壳通常仍作为废物保留下来,并被填埋。它们中只有极少数已经用作生物陶瓷,化妆品或染料行业的原料。

但是Minakshi和他的团队有不同的目的。他们的怀疑:蛋壳材料也可能适合用作锂电池的电极材料。外壳的固体部分由碳酸钙(CaCO3)组成,该化合物可用作能量存储。为了测试这一点,研究人员将蛋壳洗净,干燥并切成粉末。钙化的壳以及内壳和外壳膜均被使用。科学家将这种粉末用于带有非水电解质作为电极的电池中;另一种是金属锂阳极。

可与经典碳电极媲美

在实验中,研究人员随后测量了蛋壳电池的电容量。结果:“电池在1000个充电周期中保持92%的容量,” Minakshi及其团队报告。“所获得的电化学性能可与市售活性炭电极材料相媲美。”电化学曲线的形状可与常规电极相媲美。