美大学利用废弃玻璃研发出高性能电池材料

         近日，美国加州大学河滨分校的研究员发现，与传统锂电池相比，回收玻璃制造的充电电池能够储存的电量多出四倍。而且，将废弃玻璃研磨成粉并制造出的硅基负极，还能延长手机甚至电动汽车的电池寿命。

         尽管废品回收工作一直在进行，但每年仍有无数废弃玻璃瓶进入垃圾填埋场。这引起了研究员的注意，是否可以将玻璃瓶中的二氧化硅用于生产高纯度的硅纳米颗粒并制造充电电池呢？


         近日，美国加州大学河滨分校进行了一项研究，用环保材料制造锂电池负极。研究员利用回收玻璃制造出了含有硅基负极的充电电池。与传统锂电池的碳基负极相比，硅基负极能储存更多电量。然而，此种电池性能不够稳定，在充放电时会膨胀和收缩。不过，将硅粒子缩小成纳米颗粒即可解决问题。


         制造纳米硅基负极需要三个步骤，首先将玻璃压碎，研磨成精细的白色粉末，然后在粉末中加入镁并加热使其发生化学反应，最后在生成的混合物外面涂一层碳。硅纳米颗粒更加稳定，也能提高电池的储电能力。研究员说，该化学反应成本很低，他们已申请专利，之后会将这种电池投入生产。


         “我们首先利用的是垃圾填埋场的废弃玻璃，制造出的充电电池能储存更多电量，充电速度也更快，相比市场上的纽扣电池性能更加稳定，”加州大学河滨分校材料科学与工程专业的一位毕业生说，“因此，针对下一代锂电池，我们已经有了前景光明的备选方案。”