基於木材的木質素電池,能解決新能源車的電池污染問題嗎?_風聞
根新未来-2022-08-03 10:20
文/觀察未來科技
電池一直是新能源車的核心技術之一,但是目前的電池還存在着兩個比較重要的問題,一方面是單位體積中的儲能還不夠高,另外一方面則是電池的使用壽命與污染的問題。而瑞典電池製造商Northvolt近日宣佈,與芬蘭林業公司Stora Enso簽訂了一項聯合開發協議,將使用木質素基硬碳製造電池,這些木質素,均來源於北歐森林的可再生木材。這就意味着**,**基於木材的木質素電池技術是繼乙醇之後的又一項環保型電池技術。
木材這種材料本身就是可再生資源,而基於這種可再生資源而發展起來的能源就可以理解為可再生能源。而用於生產電池的是木材中的木質素。木質素是一類複雜的有機聚合物,廣泛存在於木質化植物的細胞中,它主要位於細胞與細胞之間的空隙,即胞間層,這也是細胞壁濃度最高的部位。**而木質素也屬於造紙業的副產品,在造紙業中通常被作為廢棄材料,**95%的木質素被以“黑液”的形式直接排入河流或者濃縮後燃燒掉。

波蘭和瑞典的科學家是最早注意到將植物體內的木質素氧化,將其與一種叫做多吡咯的物質結合,製造出多層聚合物電極。這種電極的電荷密度可以相當或者優於當前鋰離子電池的水平,可達70-90mAh/g。隨後國際上一些科學家一直在致力於將木質素電池技術商業化,如今可以説是正式取得了商業化的應用。
而由於木質素是造紙業的副產品,這就使得木質素成本便宜、來源廣泛。通過簡單温和的化學活化製備的多孔木質素基碳,已成為環境淨化、電催化和儲能領域的研究熱點,尤其是可以作為鋰離子電池的負極材料。相比於傳統電池原料,木製電池最大的優勢就是環保。
傳統的紐扣電池和普通乾電池中含有汞,廢棄在自然環境中,汞就會慢慢滲入地下水,通過農作物進入人體,損害人的內臟。一顆小小的紐扣電池被廢棄在大自然中,可以污染60萬升水,相當於一個人一生的用水量。充電電池也含有害重金屬鎘,在自然界中滲出,經過土地和水流,不僅嚴重的污染了土地與地表水,最終甚至傷害人體。
而木製電池由於其原材料來源於木材提取物,不僅使木製電池具有超高的環保性,也可以説是目前最環保的電池儲能技術。更是大幅的降低的木製電池的成本,相比較於當前的鋰電技術成本大幅下降。
Northvolt這件電池製造商的背後是由德國的大眾集團、西門子等巨頭,在2016年創辦的一家新能源公司。**雖然這家公司的成立時間並不悠久,但由於其所研發的環保型新能源儲能技術,**已經成為歐洲的一家明星企業。
今年3月,Northvolt官宣將在德國北部荷爾斯泰因州新建一座超級電池工廠,成為在瑞典以外的第一家工廠,兩個月後,Northvolt開始出貨,成為第一家向汽車製造商提供動力電池的歐洲企業。這顯然是當前儲能電池領域的寧德時代、松下以及LG新能源的最強勁對手,在技術層面所帶來的顛覆性競爭。