具有由蟹壳制成的可生物降解电解质的可持续电池细胞 出版社蟹和虾壳是甲壳素的丰富来源。学分：胡良兵对可再生能源和电动汽车的需求不断增加，引发了对存储产生的能量和动力发动机的电池的高需求。但这些可持续性解决方案背后的电池本身并不总是可持续的。在 9 月 1 日发表在《物质》杂志上的一篇论文中，科学家们用一种意想不到的来源——蟹壳——制造了一种锌电池，其中含有一种可生物降解的电解质。马里兰大学材料创新中心主任、主要作者胡良兵说：“正在生产和消耗大量电池，这增加了环境问题的可能性。” “例如，广泛用于锂离子电池的聚丙烯和聚碳酸酯隔膜需要数百或数千年才能降解并增加环境负担。”
电池使用电解质在带正电和带负电的端子之间来回穿梭离子。电解质可以是液体、糊状物或凝胶，许多电池为此功能使用易燃或腐蚀性化学品。这种新电池可以储存来自大规模风能和太阳能的电力，它使用一种由称为壳聚糖的生物材料制成的凝胶电解质。
“壳聚糖是几丁质的衍生产品。几丁质有很多来源，包括真菌的细胞壁、甲壳类动物的外骨骼和鱿鱼圈，”胡说。“壳聚糖最丰富的来源是甲壳类动物的外骨骼，包括螃蟹、虾和龙虾，它们很容易从海鲜废料中获取。你可以在餐桌上找到它。”
可生物降解的电解质意味着大约三分之二的电池可以被微生物分解——这种壳聚糖电解质在五个月内完全分解。这留下了金属成分，在这种情况下是锌，而不是可以回收的铅或锂。
“地壳中的锌比锂更丰富，”胡说。“一般来说，开发好的锌电池更便宜、更安全。” 这种锌和壳聚糖电池在 1,000 次电池循环后的能源效率为 99.7%，使其成为存储风能和太阳能产生的能量以传输到电网的可行选择。
胡和他的团队希望继续致力于使电池更加环保，包括制造过程。“未来，我希望电池中的所有组件都是可生物降解的，”胡说。“不仅是材料本身，还有生物材料的制造过程。”
