最近，MIT的研究團隊提出了基于鋰電池系統(tǒng)直接從發(fā)電廠內(nèi)吸收二氧化碳并將廢蒸汽轉(zhuǎn)化為電池電解質(zhì)的方法，取得一定突破。

如今，溫室效應對我們的影響愈發(fā)嚴重，帶來的全球氣候變化對世界造成巨大沖擊。如果能夠?qū)⒋髿庵谐康亩趸細怏w回收起來，并用作燃料等介質(zhì)持續(xù)為人類所用，將是一舉兩得的事情。最近，來自美國麻省理工學院（MIT）的科學家提出了一種基于鋰電池的電池模型，可能將這一構想變成現(xiàn)實！

CO2被認為是導致全球變暖的主要原因之一，如何高效且環(huán)境友好地回收固定CO2以維持可持續(xù)發(fā)展已成為全球性挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的碳捕獲和封存（CCS）系統(tǒng)雖然能阻止二氧化碳排放進入大氣并增加大氣熱量，但不可避免地存在消耗更多能量、產(chǎn)生更多的CO2（基于化石燃料產(chǎn)能）的問題。

2014年的一項研究估計CCS使用高達30%的發(fā)電廠發(fā)電量，而最后僅將捕集的CO2以固體形式存儲，并未對其進行再利用，能源和經(jīng)濟架構極其不合理。

最近，MIT的研究團隊提出了基于鋰電池系統(tǒng)直接從發(fā)電廠內(nèi)吸收二氧化碳并將廢蒸汽轉(zhuǎn)化為電池電解質(zhì)的方法，取得一定突破。

二氧化碳中C原子處于最高氧化態(tài)（+4價），性質(zhì)很不活潑，因此鋰-二氧化碳（Li-CO2）電池的運行通常離不開貴金屬催化作用。而麻省理工學院的研究人員在沒有金屬催化劑的條件下僅使用碳電極成功實現(xiàn)了電化學二氧化碳的轉(zhuǎn)化。

研究人員在含有Li+的有機電解液中加入CO2捕獲劑（如烷基胺），得到一種氧化還原活性物質(zhì)，可以在Li-CO2電池中無催化劑的碳電極上直接還原，放電反應形成固相Li2CO3為主要產(chǎn)物并產(chǎn)生高放電電壓和高放電容量（>1000mAh/gc）。研究人員表示，“含水胺和非水電解質(zhì)通常不能一起使用，但我們發(fā)現(xiàn)它們的組合帶來了一種有趣現(xiàn)象，可以增加放電電壓并持續(xù)轉(zhuǎn)化二氧化碳?！?/p>

目前，這種電池系統(tǒng)僅能支持10次充放電循環(huán)，顯然還沒有達到商業(yè)應用的指標，還有一定的改進空間，但基于胺化學吸附的CO2捕獲和轉(zhuǎn)化過程與傳統(tǒng)方法相比具有明顯的競爭力，是CO2捕獲化學與非水電化學的首次偶聯(lián)，為實現(xiàn)高選擇性的電化學CO2轉(zhuǎn)化開辟了全新的途徑。

研究人員認為，未來的挑戰(zhàn)將聚焦于開發(fā)具有更高胺轉(zhuǎn)化率的系統(tǒng)以達到連續(xù)轉(zhuǎn)換，并在更高功率下提升容量?！币苍S鋰離子二氧化碳電池的發(fā)展還需要幾年的時間，但至少這種巧妙、綠色且富有經(jīng)濟效益的方法讓我們看到了曙光……