上周,瑞典电池制造商Northvolt宣布,它已与芬兰林业公司Stora Enso(斯道拉恩索)签订了一项联合开发协议,他们将使用来自北欧森林可再生木材生产的木质素基硬碳制造电池。
(图源electrek)
这也是全球首个完全采用欧洲原材料的阳极工业化电池,旨在以降低碳足迹和制作成本。
Stora Enso以生产纸制品闻名,在全球拥有85家生产工厂,作为一家拥有800年历史的可再生材料公司,它是全球最大的非公森林资产的拥有者之一,是欧洲最大的林产品公司之一。
基于“树造世界”的核心理念,Stora Enso致力于自然资源的可持续发展。而Northvolt在电池制造方面主要关注可再生能源和更小的二氧化碳排放量。Northvolt与Stora Enso此次合作可谓是一拍即合、强强联合。
木质素是一种来源于植物的聚合物,也是一种天然的强力粘合剂,多存在于树皮或者木材当中,树木就由20%-30%的木质素组成,主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。
研发人员通过对天然的木材经过物理化学处理,可以得到一张含有木质素的有机纤维,这种有机纤维可以充当稳定剂的作用,并且无毒、无害、无污染,属于纯绿色环保产品。
木质纤维(图源:搜狐IT)
木质素原本是造纸工业当中的废弃副产品,迄今为止,有超过95%的木质素以“黑液”的形式直接排入江河或浓缩后烧掉,很少得到有效利用。现如今摇身一变,成为制作电池的重要物质。
随着全球锂资源的迅速减少,以及采矿过程中产生的大量碳排放,市场上也开始寻找更加环保可持续的解决方案,旨在研制出更加环境友好的电池类型。木质电池是被提及最多的一种环保电池类型。
目前新能源汽车装备的动力电池当中,锂离子是其中最重要的元素。锂离子电池所需的锂、钴、镍在地壳中的含量仅为 17ppm(百万分之一),30ppm 和 90 ppm,且大多数集中在南美洲。与巨大的市场需求相对的是锂元素供应量的减少。
来自波兰和瑞典的科学家首先注意到了来自植物体内的木质素,他们将木质素进行氧化,之后与一种叫做多吡咯的物质结合,制造出多层聚合物电极。
这种电极制作成本低,但其搭载的电荷密度可以达到每克70~90毫安,相当或略优于目前的锂离子电池的水平。
木质电池并不是一个全新的概念。
随着新能源汽车的普及,纯电动汽车市场需求扩大,为汽车供能的电池也进入到了回收报废的高速发展阶段。
据研究,一块如纽扣般大小的电池被丢进水中,可以污染60万升水,相当于人一生的用水量。如果将电池埋在地下,电池中含有的稀有重金属会渗液流出,污染地下水和土壤。
为应对以上问题,寻找新的替代原材料制作新型电池变得刻不容缓。
上周五,在四川宜宾举行的世界动力电池大会中,也重点探讨了动力电池安全和低碳环保问题,相信未来也将有更多的科技企业投身于低碳环保的动力电池的研发。
Northvolt与Stora Enso共同研发由可再生木材制成的具有成本效益的电池阳极,再次将木质电池拉入大家的视野。
我们期待随着技术的发展,木质电池能够拥有媲美目前锂电池所具有的性能,甚至优于锂电池的电池能量容量,那将在人类环保事业蓝图上画上浓墨重彩的一笔。
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