鋰離子電池新材料新發現

    近日，紐約市立大學、萊斯大學和美國陸軍研究實驗室的研究人員合作開發出一種無毒環保型鋰離子電池，在這種“綠色”電池中，從茜草植物的根中提取的染料茜素替代了電極中常用的鈷。相關研究成果刊登在最新一期的《自然》雜志在線版上。

    鈷的英文名稱“Cobalt”來自于德文的Kobold，因為鈷礦有毒，礦工、冶煉者常在工作時染病，鈷還會污染別的金屬。鈷礦主要為砷化物、氧化物和硫化物。萊斯大學機械工程及材料科學系教授雷迪博士指出，大多數鋰離子電池電極依賴于開采有限的金屬礦石，如鈷。

    而早在3500年前，茜素就在中亞、埃及、歐洲和中國被作為紅色染料使用。第一次煮玫瑰茜草的根會出現鮮艷的橙色、紅色和粉紅色，1826年，法國的皮埃爾?讓確認了茜草根含有兩種染料，即茜素紅及紅紫素(羥基茜素)。這種曾在過去被作為天然植物染料用于制作熱焰紅的紡織品，現今通過最新技術，可用來制備新型“綠色”電池。

    紐約市立大學化學教授喬治?約翰說，幸運的是，天然成分紅紫素和其“親戚”具有制作電池電極的特性。例如，紅紫素的分子六元(芳族的)環含有善于傳遞電子的羰基和羥基，富含電子，很容易與鋰離子結合。此外，茜草或其他生物質作物在成長中會吸收二氧化碳，新型鋰電池被扔掉時不帶有毒成分。該研究小組估計，僅需數年之久“綠色”鋰離子電池便可商業化。▇