据国外媒体报道，布里斯托尔复合材料研究所的科学家利用可持续纤维素制造高性能钠钾离子电池。研究人员开发了一种创新和可控的单向冰模板策略，以定制新一代后锂离子电池的电化学性能，并使其可持续和大规模应用。
(来源:布里斯托尔大学)
目前，对可持续和低成本储能的需求正在快速增长。这部分是由于电动交通系统的发展，主要是用电动汽车取代汽油和柴油发动机。目前，这些技术严重依赖锂离子电池。这种电池包含两个电极和一个隔板，并通过它们之间的电解质携带电荷。在这种电池中使用锂有几个问题，例如金属积累可能导致短路和过热。
钠电池和钾电池作为锂电池的替代品，在倍率性能和循环次数上表现不佳。这是由于钠离子和钾离子的尺寸较大，它们通过电池中多孔碳电极的能力有限。另一个问题是，这些电池在使用寿命结束时不容易处理，因为它们使用不可持续的材料。另外，锂矿开采破坏性很大，材料成本高。
作为布里斯托大学的专业研究机构之一，布里斯托复合材料研究所与伦敦帝国理工学院合作开发了基于冰模板体系的新型碳电极材料。在这些气凝胶材料中，纤维素纳米晶体(一种纳米尺寸的纤维素)通过冰晶生长升华形成多孔结构，从而在结构中留下巨大的通道，可以携带大量的钠离子和钾离子。
这些新的钠离子和钾离子电池的性能已被证明优于许多其他类似的系统。此外，还使用了可持续的原材料——纤维素。研究人员史蒂夫·艾希霍恩(Steve Eichhorn)说:“这些新电池的性能令人震惊。这项技术在进一步开发和生产更大规模的设备方面具有巨大的潜力。”
王静研究员表示:“我们提出了一种新的可控冰模板策略，来制造来源于低成本纤维素纳米晶/聚氧化乙烯的碳气凝胶，其电极材料具有分层定制和垂直排列的通道，可用于调节钠离子和钾离子电池的倍率性能和循环稳定性。由于前驱体的可再生能力以及环境友好型合成工艺相对较低的成本和可扩展性，这项工作可能会在不久的将来为促进可持续电动汽车的大规模应用和储能电网的大规模发展提供一种有吸引力的方式。”
研究人员希望与业界合作，在工业规模上开发这一策略，并探索这一技术是否可以用于其他储能系统，如锌离子电池、钙离子电池、铝离子电池和镁离子电池，以证明其在下一代储能系统中的潜力。据国外媒体报道，布里斯托尔复合材料研究所的科学家利用可持续纤维素制造高性能钠钾离子电池。研究人员开发了一种创新和可控的单向冰模板策略，以定制新一代后锂离子电池的电化学性能，并使其可持续和大规模应用。
(来源:布里斯托尔大学)
目前，对可持续和低成本储能的需求正在快速增长。这部分是由于电动交通系统的发展，主要是用电动汽车取代汽油和柴油发动机。目前，这些技术严重依赖锂离子电池。这种电池包含两个电极和一个隔板，并通过它们之间的电解质携带电荷。在这种电池中使用锂有几个问题，例如金属积累可能导致短路和过热。
钠电池和钾电池作为锂电池的替代品，在倍率性能和循环次数上表现不佳。这是由于钠离子和钾离子的尺寸较大，它们通过电池中多孔碳电极的能力有限。另一个问题是这些电池……在使用寿命结束时不容易处理，因为它们使用不可持续的材料。另外，锂矿开采破坏性很大，材料成本高。
作为布里斯托大学的专业研究机构之一，布里斯托复合材料研究所与伦敦帝国理工学院合作开发了基于冰模板体系的新型碳电极材料。在这些气凝胶材料中，纤维素纳米晶体(一种纳米尺寸的纤维素)通过冰晶生长升华形成多孔结构，从而在结构中留下巨大的通道，可以携带大量的钠离子和钾离子。
这些新的钠离子和钾离子电池的性能已被证明优于许多其他类似的系统。此外，还使用了可持续的原材料——纤维素。研究人员史蒂夫·艾希霍恩(Steve Eichhorn)说:“这些新电池的性能令人震惊。这项技术在进一步开发和生产更大规模的设备方面具有巨大的潜力。”
王静研究员表示:“我们提出了一种新的可控冰模板策略，来制造来源于低成本纤维素纳米晶/聚氧化乙烯的碳气凝胶，其电极材料具有分层定制和垂直排列的通道，可用于调节钠离子和钾离子电池的倍率性能和循环稳定性。由于前驱体的可再生能力以及环境友好型合成工艺相对较低的成本和可扩展性，这项工作可能会在不久的将来为促进可持续电动汽车的大规模应用和储能电网的大规模发展提供一种有吸引力的方式。”
研究人员希望与业界合作，在工业规模上开发这一策略，并探索这一技术是否可以用于其他储能系统，如锌离子电池、钙离子电池、铝离子电池和镁离子电池，以证明其在下一代储能系统中的潜力。
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