Et miljøvenligt batteri lavet af træ (Opdatering)

Med inspiration fra træer, videnskabsmænd har udviklet et batteri lavet af en stribe træ belagt med tin, der lover at blive en lillebitte, langvarig, effektiv og miljøvenlig energikilde. Deres rapport om enheden—1, 000 gange tyndere end et ark papir - vises i journalen Nano bogstaver .

En stribe træ belagt med tin kunne lave en lillebitte, langvarig, effektivt og miljøvenligt batteri.

Men prøv det ikke derhjemme endnu – komponenterne i batteriet testet af forskere ved University of Maryland er tusind gange tyndere end et stykke papir. Brug af natrium i stedet for lithium, som mange genopladelige batterier gør, gør batteriet miljøvenligt. Natrium lagrer ikke energi så effektivt som lithium, så du vil ikke se dette batteri i din mobiltelefon – i stedet, dens lave omkostninger og almindelige materialer ville gøre det ideelt at opbevare enorme mængder energi på én gang – såsom solenergi på et kraftværk.

Eksisterende batterier er ofte lavet på stive underlag, som er for skrøbelige til at modstå den hævelse og krympning, der sker, når elektroner bliver lagret i og brugt op fra batteriet. Liangbing Hu, Teng Li og deres team fandt ud af, at træfibre er smidige nok til at lade deres natriumion-batteri holde mere end 400 opladningscyklusser, hvilket placerer den blandt de længst holdbare nanobatterier.

"Inspirationen bag ideen kommer fra træerne, " sagde Hu, en adjunkt i materialevidenskab. "Træfibre, der udgør et træ, holdt engang mineralrigt vand, og er derfor ideelle til opbevaring af flydende elektrolytter, gør dem ikke kun til basen, men til en aktiv del af batteriet."

Hovedforfatter Hongli Zhu og andre teammedlemmer bemærkede, at efter opladning og afladning af batteriet hundredvis af gange, træet endte med at være rynket, men intakt. Computermodeller viste, at rynkerne effektivt slapper af stresset i batteriet under opladning og genopladning, så batteriet kan overleve mange cyklusser.

"Skubning af natriumioner gennem tinanoder svækker ofte tinsens forbindelse til dets basismateriale, " sagde Li, en lektor i maskinteknik. "Men træfibrene er bløde nok til at fungere som en mekanisk buffer, og kan dermed rumme tins ændringer. Dette er nøglen til vores langtidsholdbare natrium-ion-batterier."