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無需稀有金屬的“木質(zhì)電池”就快來了 2021-12-27 15:45:27  來源:36氪

日本制紙成功利用“木質(zhì)電池”使燈泡發(fā)光。特點是利用木質(zhì)原料,不使用供應緊張的稀有金屬。雖然點亮燈泡的時間僅為約7秒鐘,但今后將增加容量,力爭到2023年度用于無人機,到2030年用于智能手機。還計劃用于純電動汽車。

把電壓為3伏的小電燈泡點亮了約7秒鐘

木質(zhì)電池是使用從紙漿中提取的直徑3納米的“纖維素納米纖維(CNF)”制作的蓄電體。加工為薄膜狀,以鋁箔夾住,形成電極。

2021年3月,日本制紙攜手東北大學的福原干夫等人發(fā)現(xiàn),利用CNF表面的凹凸處附著電子能蓄電的性質(zhì),實現(xiàn)充放電。與進行數(shù)百萬次充放電也不劣化的電容器具有相同原理。

電極部分僅使用鋁箔,不使用稀有金屬

在此次的點燈實驗中使用的是20平方厘米的采用CNF的電池,厚度為0.05毫米,重0.15克。小燈泡(電壓為3伏,電流為0.025安培)點亮約7秒鐘,顯示蓄電性能的重量能量密度為每公斤約1.0瓦時。據(jù)稱有時出現(xiàn)10瓦時的數(shù)值。如果單純計算,相當于鋰電池的200分之1和20分之1。

日本制紙計劃2023年度制造出面向室內(nèi)小型無人機的試制電池,力爭2030年用于智能手機和小型家電,還考慮用于純電動汽車。

新電池的關(guān)鍵是纖維素納米纖維(CNF)

鋰電池采用鈷和鎳等稀有金屬。由于用于純電動汽車的需求擴大,鋰漲至每公斤約30美元,在1年里漲至2倍以上。鈷也達到約2倍的每噸6萬多美元。

從鈷的產(chǎn)量來看,剛果民主共和國占世界的7成,鎳則是中國占逾2成。隨著純電動汽車普及,從經(jīng)濟安全保障的角度出發(fā),減少稀有金屬的使用量成為課題。日本制紙的電池在心臟部位不使用稀有金屬,能利用覆蓋日本國土3分之2的森林。

纖維素納米纖維被用于糖果和洗發(fā)液等的添加劑

CNF的主要用途是糖果和洗發(fā)液等的添加劑,用量有限。日本制紙計劃到2030財年(截至2031年3月)使合并營業(yè)收入增至1.3萬日元,比2020財年增加29%。其中,包括CNF在內(nèi)的新材料等有望達到650億日元。

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關(guān)鍵詞: 來了 稀有金屬 就快

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