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研究發現可替代能源――木頭電池

    對于風(feng)能和(he)太陽(yang)能來說,當(dang)前(qian)最(zui)主要的(de)問題不是它們(men)的(de)成(cheng)(cheng)本(近幾年(nian)成(cheng)(cheng)本已(yi)經下(xia)跌到可以接受(shou)的(de)地步(bu)了),而是它們(men)的(de)供能具(ju)有間歇性。也就(jiu)(jiu)是說,要想在(zai)無風(feng)和(he)日(ri)落后向(xiang)電網(wang)輸電,就(jiu)(jiu)得(de)在(zai)大(da)風(feng)和(he)日(ri)照(zhao)時存儲電能,但(dan)目前(qian)成(cheng)(cheng)本相當(dang)昂(ang)貴(gui)。

    也(ye)許采用大(da)(da)量廉價(jia)的(de)(de)材料做電池(chi)可(ke)以(yi)轉變現狀,這(zhe)也(ye)是Grzegorz Milczarek(波蘭(lan)波茲(zi)蘭(lan)工業大(da)(da)學(xue))和Olle Inganas(瑞典(dian)林(lin)雪平大(da)(da)學(xue))這(zhe)周發表在《科學(xue)》雜志(zhi)上的(de)(de)論文受到矚目的(de)(de)原因。這(zhe)兩位研究人員(yuan)瞄準了(le)電池(chi)的(de)(de)三組件之(zhi)一(yi)――陰極(ji),即用造(zao)紙廠的(de)(de)廢液來代替。

    任何電池都包含兩個電極(陰極和陽極)和電解質。電流可以以陽離子的形式(比如質子,也就是氫原子的原子核)經過電解質從陽極流到陰極,以平衡電子的電流,同時電子以同樣的方式流過外部電路,在電子流回到電池前,它還可以做一些有用功。在(zai)充電過程(cheng)中,比(bi)如在(zai)太陽能電池提供電流的作用下,電子(zi)會被(bei)推向相反方向,同時離(li)子(zi)被(bei)還原。

    電(dian)解(jie)質通(tong)常由大量簡單易(yi)得的(de)化學物質組(zu)(zu)(zu)成(cheng)(cheng)(所(suo)以(yi)通(tong)常很廉價),但(dan)電(dian)極卻不是,它一般由金(jin)屬(shu)構成(cheng)(cheng)(比如鉛、鋅(xin)、鎳或(huo)鋰),這將使電(dian)網的(de)電(dian)池(chi)組(zu)(zu)(zu)異常昂貴,所(suo)以(yi)制作(zuo)低成(cheng)(cheng)本(ben)電(dian)極對電(dian)網電(dian)池(chi)組(zu)(zu)(zu)來說將是一個(ge)重大的(de)突破,這也(ye)是Dr Milczarek 和 Dr Inganas希望這種陰極能夠成(cheng)(cheng)功的(de)原因(yin)。

    良(liang)(liang)好(hao)的(de)陰(yin)極材料必須(xu)能夠大量(liang)地以陽離子或(huo)者電子的(de)形式存儲(chu)電能。木質(zhi)素(su)(su)作為木頭(tou)的(de)兩大組份(fen)之一,改良(liang)(liang)之后具有(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)潛質(zhi),并且木質(zhi)素(su)(su)非常(chang)廉價。而紙的(de)主要成分(fen)是(shi)纖維素(su)(su),也就是(shi)木頭(tou)的(de)另一種組份(fen),所以從造紙廠里(li)排(pai)出的(de)那些黑色或(huo)棕色廢液(ye),其主要成分(fen)就是(shi)木質(zhi)素(su)(su)。

    Dr Milczarek 和(he) Dr Inganas認為(wei),木質(zhi)素(su)分子適合做陰極是(shi)(shi)因為(wei)他們含有大量的(de)酚類,這些酚類很容易轉(zhuan)變成醌類,而醌類在(zai)這里就(jiu)是(shi)(shi)至關(guan)重要的(de)成分,因為(wei)它能與聚吡(bi)(bi)咯結合,提供陰極所需的(de)質(zhi)子和(he)電(dian)子受(shou)體。聚吡(bi)(bi)咯雖不(bu)像(xiang)木質(zhi)素(su)那么便宜,但(dan)和(he)金屬(shu)比起來還(huan)是(shi)(shi)比較經濟的(de)。

    兩位研(yan)究人員已通過測量證實(shi),木質素-聚吡咯陰極確(que)實(shi)是(shi)一種(zhong)有效的陰極,能夠(gou)大量的存(cun)儲電能,但(dan)很明顯,這還不(bu)夠(gou),如果能夠(gou)再找到一種(zhong)同樣廉價的陽極的話(hua),那(nei)么高可靠、不(bu)間斷的可替代(dai)能源――木頭電池時(shi)代(dai)也許就會(hui)來(lai)臨。

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