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资料收集来源:《Joule》期刊

Can't we just remove carbon dioxide from the air to fix climate change? Not yet

麻省理工学院的研究人员研制了一种新的锂电池,这种电池的制造可直接使用来自发电厂的二氧化碳。据《Joule》期刊报道,他们的这种概念电池已被验证是一种在产生能量的同时减少二氧化碳排放的聪明办法。

无论如何,这个世界还在继续燃烧煤炭和天然气进行发电。所以,许多减少污染的研究工作都是围绕、针对如何从烟囱中捕获、消除二氧化碳的方法进行的。比如:气体可以被压缩并注入地下或海床;试图将温室气体转化为混凝土,化学品,燃料或其它产品等。

但是,捕集二氧化碳的困难在于收集它的过程本身就是高耗能和高成本。这种过程使用胺等化学物质吸收废气中的二氧化碳,然后必须再将胺分离出去,以便胺可以被重复使用,分离胺之后也可以进一步处理收集的二氧化碳,这些过程本身都是非常消耗能量的。配备碳捕集系统的发电厂的捕集系统本身就要使用其发电总量的30%来进行二氧化碳的捕集、分离、释放和储存。

麻省理工学院研究人员研制的二氧化碳电池由两个电极和电解质组成,并使用二氧化碳作为电池电解质中的一个组成部分,帮助锂离子穿梭于两极之间。之前也有许多研制锂- 二氧化碳电池的尝试,但是研制使用二氧化碳的电解质是非常困难的。因为,二氧化碳气体的反应是不够活跃的,需要向电解质中添加高成本的金属催化剂。

为了解决这一难题,机械工程教授Betar Gallant和她的同事借助碳收集过程中加胺的办法。他们研制的电池是在锂电解液中加入胺来收集二氧化碳,然后,在装有二氧化碳的电解质的两端装入锂阳极和碳阴极。

当这种电池装置放电时,它将电解质中的二氧化碳转化为固体碳酸盐,在充电期间则将这种电解质中的化学反应反转。即使该研制原理不被用作可充电电池,它也会成为将二氧化碳转变成固体形式的有效方式,可以用于其它科技创新。

研究人员表示,在电池投入实用之前还需要做更多的工作。目前,研制的锂二氧化碳电池只能充电10次左右,但这一研制是非常可行和有希望的。将来理想的结果是这种电池可以连续运行,并在二氧化碳稳定流过它时产生电力。

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