中国粉体网讯 锂离子电池储存能量非常高效,但其会随着时间的推移而退化,储存电量越来越少,且易着火。奥地利维也纳工业大学研究人员成功开发出一种性能可与锂离子电池媲美的氧离子电池,据悉,尽管这种氧离子电池没有像锂离子电池那样高的能量密度,但它的存储容量不会随着时间的推移而不可逆转地减少;并且该电池可在不含稀有元素的情况下生产,并且由不可燃材料制成。研究人员称,它可以“再生”,因此可以实现超长的使用寿命。相关研究论文已于近期发表在《先进能源材料》杂志上。
该研究团队使用一种名为氧化钇稳定氧化锆的陶瓷材料作为电解质。陶瓷材料可吸收和释放带双负电荷的氧离子。当施加电压时,氧离子从一种陶瓷材料迁移到另一种陶瓷材料,之后可使它们再次迁移回来,从而产生电流。
氧离子电池原型(来源:维也纳工业大学)
“其基本原理实际上与锂离子电池非常相似,”研究人员说,“但我们的材料有一些重要的优势。陶瓷不易燃,因此锂离子电池经常发生的火灾事故几乎被排除了。此外,也不需要稀有元素,因为稀有元素价格昂贵,或者只能以对环境有害的方式提取。”
当然,新电池技术最重要的优势还是在于其潜在的使用寿命。研究人员指出,电池循环过程中发生容量衰减和损失是必然现象,因此,大多数锂电的电池容量会随着时间推移而下降,并最终报废。而氧离子电池可以毫无问题地再生能量,如果氧气由于副反应而损失,那么损失可简单地通过环境空气中的氧气来补偿。
不过,值得注意的是,这种新的电池概念并不适用于智能手机或电动汽车,因为氧离子电池的能量密度仅为锂离子电池的三分之一左右,而且工作温度在200至400°C之间。但其储电能力可维持长时间不衰退,对工业储能有实用价值,例如储存风力发电产生的电能。
参考资料:财联社、科技日报、新华社
(中国粉体网编辑整理/长安)
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