性价比超过石墨烯电池的"大麻电池" |
近日,美国一个团队对工业大麻研究有了新发现:一款以工业大麻为原料的"超级电容器"用更低的成本达到了和石墨烯电池一样甚至更佳的储能表现。 【无所不能 |笑阳】随着柯震东和房祖名这对"好兄弟"因吸毒被拘留,大麻再次成了榜上的热搜词。今天无所不能(energy.caixin.com)要给大家介绍的是规模种植且毒性极底的工业大麻的新用途:近日,美国一个团队研究发现,工业大麻有媲美石墨烯的储能表现,利用大麻如何储存电能? 根据International Business Times(IBT)的报道,8月12日在旧金山举行的美国化学学会博览会上,美国克拉克森大学团队带来的"大麻电池"让人眼前一亮:这款"超级电容器"(supercapacitor)以工业大麻为原材料,用更低的成本达到了和石墨烯电池一样甚至更佳的储能表现。 图片来自:IBT 团队今年5月份刊登在ACS Nano上的一篇研究文章解释了大麻电池的原理:团队对麻类韧皮纤维进行水热碳化处理("hydrothermal carbonization"),通过对碳化后残留物的分解和提取得到高效的碳电极,最终得到的物质能够储存同石墨烯一样多的能量。团队领头人David Mitlin 教授在接受BBC的采访时表示:"我们基本上已经成功分析了大麻的秘密"。文章中表示:大麻的纤维结构中孔隙体积分数较大,有良好的导电性,且表面区域很高,利于超级电容器的制作。 图片来自ACS Nano David Mitlin 教授接受IBT采访时说:"这种设备的电化学性能将媲美现有的石墨烯电池,甚至超过它们……重要的是,我们的产品是通过对生物废弃物的简单加工的来的,所以要比石墨烯便宜得多。"大麻电池设备产生的能量密度可以达到每公斤12瓦时,并可以在冰点温度到200华氏度(约93摄氏度)之间工作。据IBT的报道,生产每吨"大麻电池"的原料要比同重量的石墨烯节省500到1000美元。石墨烯被普遍认为是当今世界上强度最大的材料。从2004年被发现至今,石墨烯已近成为了工业制造的首选。 据悉,团队已经完成了研发阶段和试产的工作,目前正在向小规模生产努力。团队采用的是工业大麻,这种大麻廉价且只含有微量的四氢大麻酚(THC)。工业大麻不具备毒品利用价值,还可以在纺织、药品、汽车、皮革等领域发挥效用。据《南方周末》今年3月的报道,中国已是工业大麻种植面积最大的国家,种植面积占全世界一半左右。大麻生长迅速,而且几乎不需要喷洒杀虫剂等精心照料。在美国,工业大麻的种植仅限于研究目的,即便如此,还是有很多人事反对。如果这种电池技术可以推广,被诟病的大麻也许有可能迎来"出头之日"。 David Mitlin 教授认为各类"超级电容器"的发展将巨大地改变电能的存储和传输。不像今天需要几个小时才能充满电池,超级电容器只需要几秒钟就可以完成这个过程,但是它们存储的电量往往不如传统电池多。David也指出大麻电池存在很多局限,例如"不能承担所有石墨烯可承担的任务……但是从储能的角度来看,大麻的表现已经足够好了。" |