Wissenschaftler entwickeln Technologie für nachhaltige Batterien der nächsten Generation

Es ist spannend, neue Möglichkeiten für die Lignin-Nutzung im Batteriesektor und sein Potenzial zur Entwicklung neuer natriumbasierter Technologien zu sehen, die den Elektrofahrzeugsektor revolutionieren könnten, indem sie leistungsstarke, sichere und nachhaltigere Batterien schaffen.

Spinnweben

In dieser Studie wurden Ligninmatten mit einem als "Elektrospinning" bekannten Verfahren hergestellt, bei dem Ligninfasern auf ähnliche Weise gesponnen werden, wie Spinnen ihre Netze in der Natur spinnen. Die Fasern wurden dann karbonisiert, um zahlreiche Defekte in der Materialstruktur zu erzeugen. Diese Defekte unterstützen eine gleichmäßige und stabile Ablagerung von metallischem Natrium, dem Element, das für die Energiespeicherung verantwortlich ist, was zu einer erhöhten Energiekapazität führt.

Durch die Kombination von metallischem Natrium mit speziell zugeschnittenem Kohlenstoff auf Ligninbasis bleiben die Vorteile der Energiekapazität erhalten und werden genutzt, während die Sicherheitsrisiken im Zusammenhang mit einer Dendritenbildung – die zu Kurzschlüssen in Batterien führt – verringert werden.

Der Prozess erfordert auch weniger Wärme, um das Lignin zu karbonisieren als andere Verfahren, was den COXNUMX-Fußabdruck des Herstellungsprozesses weiter reduziert.

Nächste Schritte

Natrium-Ionen-Batterien haben sich im Energiebereich als vielversprechend erwiesen, aber ihre begrenzte Energiekapazität hat ihre weit verbreitete Aufnahme bisher eingeschränkt. Diese neue Technologie könnte sie ersetzen Lithium-ionen Batterien in viel größerem Umfang als derzeit möglich und in so großen Produkten wie Elektrofahrzeugen eingesetzt werden.

Das Team wird nun weiter an der Technologie verfeinern, mit verschiedenen Zelltypen experimentieren und weitere Experimente durchführen.