莱斯大学研究人员利用植物制造绿色电池

发布时间：2026-06-02 05:00:19 来源：克爱克威网 作者：焦点

　　茜草有一点让人欣喜若狂：这种藤蔓植物可能用来制作更加绿色的莱斯利用绿色可充电电池。莱斯大学和纽约大学纽约城市学院的大学电池科学研究者发现，这种藤蔓植物，研究又名欧茜草，植物制造是莱斯利用绿色有机颜料紫色的良好来源，可以转变成非常高效天然的大学电池锂离子电池负极材料。这种植物自古以来就用以制作织物染料。研究

　　这一发现是植物制造一篇课题论文，发表在《自然》杂志在线版上，莱斯利用绿色可公开获取的大学电池科技报告。

　　据材料科学家Pulickel Ajayan莱斯实验室的研究科研人员也是论文的第一作者Reddy透露，研究的植物制造目的是制造一种环境友好型电池，这种电池能够避免现在使用的莱斯利用绿色锂铁电池的诸多弊端。

　　Reddy说：“绿色电池研究需要时间，大学电池现在还未真正处理好这个课题。研究”

　　“这是一个需要立即投入努力并持续推进的领域，而不是朝夕之间便可发现的可持续技术。团队的目前研究重心仍停留在传统电池上面，着手诸如提高电池容量这样的难题。这些非常重要，电池的可持续及循环利用同样如此。”

　　1991年，锂铁电池开始商业应用，从此成为传统电池的标杆，而其可充电单元制造成本依然昂贵，Reddy说。“锂铁电池并非环境友好型。”

　　锂铁电池阴极采用昂贵的锂钴氧化物材料，因此不得不冶炼钴金属并且高温环境下制作负极材料，代价高昂。

　　Reddy说：“除此之外，回收是一个严重问题。2010年，大约100亿支锂铁电池需要回收，这个过程耗用大量资源。从电池中提取钴金属也是一个造价昂贵的过程。”

　　Reddy和他的同事在测试许多种有机分子与锂电化学作用的能力时，偶然碰到紫色素这种物质，发现它最具有结合锂离子的实验性能。

　　Reddy说，研究小组增加20%的碳以增强导电性能，经数小时50次充放电循环之后，制造一个容量达每克90毫安的半电池，负极材料可在常温条件下制作完成。

　　“关于这篇论文(电池研究)是一项全新的机理，化学理论非常简单，”Reddy说。他表示农业废弃物可用作为紫色素或者其他适当分子的来源，将使整个工艺更具经济性。

　　Ajayan是莱斯大学机械工程、材料科学及化学专业的教授，他表示，电池发展空间的创新需要满足将来要求，同时符合像废弃物管理重大环保事项的需求，因此我们非常乐意技术开发另一种负极材料以代替锂铁电池中的传统无机材料。

　　纽约大学纽约城市学院化学教授，也是论文的第一作者John说：“我们有兴趣从可再生原料中开发具有附加值的化学品、产品及材料，把它作为可持续技术的平台。”John也是生物合成材料和绿色化学领域方面的专家。

　　“关注焦点是深入了解关于锂离子和有机分子的化学机理。目前，研究人员已有正确的理解，并且能够开发其他分子提高性能。”

　　最近，Ajayan小组以某种形式把硅和多孔镍集电器组合一起，研究表明这是有效的高容量负极，另一电极在锂铁电池里面。这项研究最近在美国化学学会杂志《纳米快报》给予报道。

　　Reddy希望制作完全的绿色电池。研究小组正在寻求适用于负极的有机分子材料以及不会破坏这种材料的电解液。

　　他非常期望几年之内完全有机电池原型能够出现。“我们已力所能及的是应该引导科学界关于绿色电池的更多讨论。”(BobKing/译)

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