研究人员正在使用带有新型导电材料的蛋壳储存能量

用过的鸡蛋壳可能会从不需要的生物废物变成一种廉价、可再生且有价值的锂离子电池金属替代材料。一项由德国领导的研究报告称，粉状鸡蛋壳成功地储存了大量电能。

在卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员的带领下，国际团队测试了蛋壳作为储能系统的可持续材料来源。他们发现粉末外壳可以成为锂离子电池中价格合理且有效的电容器。

他们在皇家化学学会的科学杂志《道尔顿汇刊》上发表了他们的发现。他们的发现可能有助于减少全球每年产生的惊人数量的食物垃圾。

家禽养殖场每年生产大量鸡蛋。除了作为食物食用外，鸡蛋还被送到制药公司和制造业，作为各种产品的原料。

消费者和行业都只使用鸡蛋的可食用部分。他们认为不可食用的蛋壳毫无用处。贝壳被扔掉，最终成为垃圾填埋场的生物废物。

蛋壳本身具有有趣的化学和结构特性。它由复合材料制成——纤维膜含有大量的蛋白质和碳酸钙 (CaCO3)，这在实验中被证明是无价的。(相关：SHOCK：人每天浪费大约 150,000 吨食物。)

鸡蛋壳中的碳酸钙可以储存大量能量

“令人惊讶的是，不断有新的例子发现天然物质非常适合甚至非常适合生产电化学存储系统的材料，”亥姆霍兹研究所乌尔姆(HIU) 研究员 Maximilian Fichtner 解释说。HIU 由 KIT 创立，旨在研究电化学储能技术。

Fichtner 与来自澳大利亚和日本的同行一起工作。研究人员一起研究了鸡蛋壳的化学电特性。

如前所述，蛋壳中含有碳酸钙。这种碳基化合物被证明能够储存锂离子，使其成为用于电池的有前途的导电材料。

研究人员将鸡蛋壳清洗、干燥并压碎成细粉。他们没有浪费蛋壳的任何部分——他们既使用了富含碳酸钙的蛋壳，也使用了覆盖物的内膜和外膜。

接下来，他们使用基于蛋壳的粉末来制造电极，这是一种接触电路非金属部分(例如电池的电解质)的导电体。他们将电极安装在一个实验电池中，该电池具有金属锂阳极和不使用任何水的电解质。

使用鸡蛋壳作为电池电极的可持续材料

在测量了测试电池存储的最大能量后，研究人员对电池进行了 1000 多次充电和放电循环。他们跟踪电池的能量存储容量随着重复循环而降低了多少。

测试电池取得了优异的成绩。尽管经过了 1,000 多次循环，它仍保留了高达 92% 的最大容量。

将鸡蛋壳变成锂离子电池的电极材料并不是从生物废物中获得一些价值的唯一方法。这些贝壳用作生产可生物降解陶瓷、化妆品和染料的原材料。

此外，至少还有一项其他研究在能源相关应用中测试了蛋壳。2012年，华侨大学的研究人员将蛋壳膜用作防止超级电容器电极之间短路的隔膜。

然而，由 HIU 领导的研究是第一个使用鸡蛋壳形式的生物废物作为电池电极的研究。研究人员计划改进蛋壳电极的性能。

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