鉅大LARGE | 點擊量:352次 | 2022年12月27日
中日研究人員發(fā)現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)可高效固碳
中日研究人員九日報告說,他們在研究鋰空氣電池的過程中,意外發(fā)現(xiàn)了一種有效的二氧化碳固定新方法,為緩解溫室氣體排放供應(yīng)了新的思路和手段。
這項研究由日本國立產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所首席研究員兼日本筑波大學(xué)和我國南京大學(xué)教授周豪慎領(lǐng)導(dǎo),論文當(dāng)天在美國細(xì)胞出版社新刊物《焦耳》雜志上發(fā)表。
隨著全球變暖受到全社會廣泛關(guān)注,如何轉(zhuǎn)化和固定作為頭號溫室氣體的二氧化碳,逐漸變成科研焦點。通常的固碳思路,是將二氧化碳催化還原成一氧化碳、甲烷、甲醇等氣態(tài)或者液態(tài)燃料,再加以利用。
據(jù)周豪慎介紹,常規(guī)固碳思路要精巧復(fù)雜的催化劑推動化學(xué)反應(yīng),轉(zhuǎn)化效率和穩(wěn)定性等情況存在挑戰(zhàn)。而他們通過鋰-二氧化碳電池的電化學(xué)反應(yīng)過程固定二氧化碳,無論是放電出現(xiàn)的固態(tài)碳單質(zhì)和碳酸鋰等產(chǎn)物,還是充電時殘留下來的碳單質(zhì),都非常容易收集和利用。
周豪慎團隊長期從事能量儲存和轉(zhuǎn)換方面的研究。他們發(fā)現(xiàn),鋰-二氧化碳電池在放電過程中生成碳和碳酸鋰,當(dāng)充電時這兩種產(chǎn)物在釕催化劑的用途下均能被氧化,同時放出二氧化碳。但通過選用其他合適的催化劑,在電池充電過程中完全能選擇性地使碳酸鋰單獨被電化學(xué)氧化分解,而另一種放電產(chǎn)物碳留在電池內(nèi)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
研究顯示,這種方法既供應(yīng)了一種高效的固碳技術(shù),又得到一種高比能供電系統(tǒng),有望將來應(yīng)用于功能碳材料制備、室內(nèi)空氣質(zhì)量凈化、家庭電能儲存、工業(yè)廢氣處理等領(lǐng)域。