对可再生能源和电动汽车日益增长的需求，引发了对存储产生的能量和动力发动机的电池的需求。然而，为这些可持续解决方案提供动力的电池并不总是足够环保。科学家们用一种意想不到的生物可降解电解质——蟹壳——构建了一种锌电池。
蟹壳和虾壳是甲壳素的丰富来源。图片来源:胡良冰
这项新研究发表在该杂志上事9月1日圣,2022年。
大量的电池被生产和消耗，增加了环境问题的可能性。例如，广泛用于锂离子电池的聚丙烯和聚碳酸酯分离器需要数百年或数千年才能降解，增加了环境负担．
胡良兵，研究第一作者，马里兰大学材料创新中心主任
电池中的电解液将离子在带正电和负电的两端之间来回输送。电池的电解液可以是液体、膏状或凝胶状，有时含有易燃或腐蚀性化合物。这种创新电池使用一种由一种叫做壳聚糖的生物物质组成的凝胶电解质来储存大规模风能和太阳能的能量。
壳聚糖是甲壳素的衍生物。几丁质有很多来源，包括真菌的细胞壁，甲壳类动物的外骨骼和鱿鱼笔。壳聚糖最丰富的来源是甲壳类动物的外骨骼，包括螃蟹、虾和龙虾，可以很容易地从海鲜废料中获得。你可以在桌子上找到它．
胡良兵，研究第一作者，马里兰大学材料创新中心主任
这种壳聚糖电解质在5个月内完全降解，成为一种生物可降解电解质，这表明大约三分之二的电池可能被微生物分解。而不是可回收的铅或锂，金属成分留下了，在这种情况下，锌。
锌在地壳中比锂更丰富。一般来说，开发完善的锌电池更便宜、更安全．
胡良兵，研究第一作者，马里兰大学材料创新中心主任
这种由锌和壳聚糖制成的电池在1000次电池循环后的能源效率为99.7%，是储存风能和太阳能产生的能量并将其转移到电网的良好选择。
胡和他的团队打算继续尝试使电池，包括制造过程，更加环保。
在未来，我希望所有的电池组件都是可生物降解的。不仅是材料本身，还有生物材料的制造过程．”
这项研究得到了科学进步研究公司、Facebook现实实验室研究、马里兰大学詹姆斯克拉克工程学院、马里兰纳米中心和AIMLab的协助。
期刊引用
吴,M。等．(2022)用于高速率锌金属电池的可持续壳聚糖-锌电解质。事．doi.org/10.1016/j.matt.2022.07.015．
来源:https://www.cell.com/