10月12日消息,ChemRxiv于10月12日收录的预印本(DOI: 10.26434/chemrxiv.15006763)报道了一种全有机、“生物循环”(bio-circular)的电池原型,面向需要在稳定运行后于环境中自然降解的储能场景,如一次性环境监测设备。

材料选择基于一套以“天然存在性”和GHS(全球化学品统一分类和标签制度)危害分类为依据的筛选框架:氧化还原活性有机分子芦荟大黄素(aloe-emodin)与木犀草素(luteolin)固定在活性椰壳炭上构成电极;电解质采用琼脂糖/羧甲基纤维素凝胶聚合物;集流体则由石墨片、炭黑与琼脂糖制成,全部组元无毒且来源于生物基材料。

性能方面,该电池电压为0.7V,循环200次后仍可输出8.8 mAh/g的比容量,容量保持率73.6%,库仑效率98%。研究团队还将所有组件进一步集成为软包电池,采用琼脂糖包装与蜂蜡涂层封装。

可生物降解储能器件的意义在于:环境监测传感器等设备完成使命后可直接降解,避免回收困难地区产生电子废弃物。该工作以“从自然中来、回自然中去”的材料框架,为绿色电池设计提供了系统性选材范例。 (来源:ChemRxiv)