Environmental Sustainability of Natural Biopolymer‐Based Electrolytes for Lithium Ion Battery Applications

生物高聚物 电解质 材料科学 电化学 生态毒性 纳米技术 化学工程 化学 复合材料 聚合物 有机化学 工程类 电极 物理化学 毒性
作者
Jing Huang,Sijun Wang,Junqing Chen,Chaoji Chen,Erlantz Lizundia
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
被引量:5
标识
DOI:10.1002/adma.202416733
摘要

Abstract Biopolymer based electrolytes can overcome current performance limitations of lithium‐ion batteries (LIBs). Biopolymers enable electrolytes with high ionic conductivities and wide electrochemical stability windows. While the biobased character of natural materials is claimed as an inherent advantage in meeting current environmental sustainability challenges, further research is required to quantify and compare their environmental impacts as electrolytes. The challenge is addressed by identifying the most promising biopolymer electrolytes for LIBs, measuring ionic conductivities and electrochemical stability windows, and quantifying environmental impacts using life cycle assessment. The environmental impacts of the cost to isolate cellulose derivatives, nanocelluloses, chitin/nanochitin, chitosan, lignin, agar, and silk are reported for climate change, acidification, freshwater ecotoxicity, marine eutrophication, human toxicity, and water use. Material criticality, circularity index, and material circularity indicator, emerging impact categories are prioritized to help integrate biopolymers into circular and sustainable materials. The electrochemical properties and environmental impacts of natural biopolymer membrane‐liquid electrolyte pairs, gel electrolytes, and solid electrolytes are quantified and benchmarked against conventional fossil‐based electrolytes, providing consistent and comparable electrochemical properties of the most relevant biopolymer electrolytes fabricated so far. This study highlights the significant functional and environmental benefits of biopolymer electrolytes and identifies the most electrochemically competitive biopolymer electrolytes in LIBs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
凉拌折耳根完成签到 ,获得积分10
刚刚
男研选手发布了新的文献求助10
刚刚
幸福语儿发布了新的文献求助20
1秒前
zz完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
ardejiang发布了新的文献求助30
3秒前
MHY完成签到,获得积分20
3秒前
pny发布了新的文献求助10
4秒前
搜集达人应助c123采纳,获得10
5秒前
5秒前
科研通AI5应助JW采纳,获得10
5秒前
7秒前
ding应助大橘采纳,获得10
8秒前
hyhyhyhy发布了新的文献求助10
8秒前
信步发布了新的文献求助10
9秒前
lll完成签到 ,获得积分10
9秒前
我是老大应助希希采纳,获得10
11秒前
zzz完成签到,获得积分10
11秒前
香蕉觅云应助Jane采纳,获得10
12秒前
清新的幻桃完成签到,获得积分10
13秒前
Akim应助hyhyhyhy采纳,获得10
16秒前
17秒前
Fitz完成签到,获得积分10
17秒前
缓慢采柳发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
男研选手完成签到,获得积分10
20秒前
潘妍西关注了科研通微信公众号
20秒前
橘子海完成签到 ,获得积分10
20秒前
高兴的海亦发布了新的文献求助100
20秒前
20秒前
英姑应助扎心采纳,获得10
20秒前
所所应助wuwuwu采纳,获得10
21秒前
21秒前
jinoir发布了新的文献求助10
22秒前
欣欣完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
23秒前
lihaifeng完成签到,获得积分10
24秒前
秃头披风侠完成签到,获得积分10
24秒前
深情安青应助AA采纳,获得10
25秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3783709
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3328883
关于积分的说明 10239058
捐赠科研通 3044346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1670946
邀请新用户注册赠送积分活动 799982
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759171