光伏面板收受接收再应用 纳米硅材料竟可有效晋升锂离子电池性能

2019年10月29日 12:48 次浏览 稿源:cnBeta.COM 条评论

近期发表的一项新研究注解,在太阳能电池板中起侧重要感化的硅元素,竟可在锂电池中发挥令人意想不到的后果。此前,虽然光伏家当有着积极阳光的一面,但照样在环保收受接收上遭到了大年夜量的批驳。如今,澳大年夜利亚的迷信家们,曾经想到了若何重新应用最棘手、但又最有价值的个中一种组件 —— 它就是半导体硅材料。

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某些太阳能电池板组件,比其它部分更容易于收受接收(材料图,来自:Tesla)

研究团队称,一块太阳能电池板可退役 15~25 年。虽然个中大年夜部分为玻璃、金属和塑料,但个中的硅元素却不那么轻易被提取和再应用。

每块光伏面板应用的硅含量很少,但专家猜想,到 2050 年的时辰,我们将产生 500 万吨的光伏面板废物。有鉴于此,寻求一种周全的收受接收战略,就很值得考量了。

作为担任将太阳能转换成电子的材料,硅在光伏面板中起着相当重要的感化,但其价值能够不止于此。

澳大年夜利亚迪肯大年夜学(Deakin University)的材料迷信家表示,他们不只提出了一种将其提取再应用的办法,还证清楚明了将之作为高能电池阳极的潜力。

Mokhlesur Rahman 博士在接收 New Atlas 采访时称:来自世界各地的一些研究小组,曾经在主动地开辟还收工艺,以便从放弃光伏(PV)面板中收受接收元素和零部件。

遗憾的是,即使曾经收受接收了诸多元素,但仍未有人研究在将硅元素收受接收后、将其转换为纳米硅、并用于电池技巧的后续应用。

有鉴于此,Rahman 及其研究同伴 Chen Chen 传授,提出了一种应用放弃硅的电子转移才能、并使之重获重生的技巧。

本质上,这项技巧环绕与将硅复原为纳米级材料、以合适锂离子电池应用。该过程可让材料具有不规矩的外形,但正如 Rahman 解释的那样,这能够是一件功德。

Rahman 指出:“据推想,所取得的纳米硅材料的尺寸和外形能够不宁靖均,由于经过过程各类步调收受接收纳米硅时,会产生形状和构造缺点”。

不过这类类型的纳米硅,可以供给比贸易纳米硅更多的好处。外形和尺寸不均,意味着这些硅纳米颗粒外部有更多的自在空间、额外的孔隙度,以促进电解质的运输。

如此一来,其可以或许更好地适应锂离子电池充放电轮回过程当中产生的体积收缩和紧缩。研究人员称,在雷同的空间内,其纳米硅可以或许完成 10 倍于浅显硅的能量贮存。

按照现阶段的实际,这可带来性能更强的锂离子电池。不过初步研究注解,收受接收硅至少具有与商用硅雷同的性能,为硅材料供给了一种新的收受接收再应用门路。

据悉,今朝硅材料的价格,每公斤在 4.4 万澳元(21 万 RMB)阁下,约合 3 万美元 / 2.2 磅。

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