寿命极长材料能取自空气,氧离子电池有望成大型储能系...
锂离子电池无处不在,虽说已经是重要电池龙头,但电池技术也不断推陈出新。奥地利科学家现在更成功带来不一样的电池技术“氧离子电池”,能量密度不高,但储电容量不会随着时间流逝而减少,能再生、还有着极长的使用寿命。
维也纳工业大学(TU Wien)团队开发的氧离子电池不需要任何稀有元素,也由不可燃的材料制成,被认为是新兴大型储能系统的解决方案之一,可以用来存储再生能源电力。目前已经与西班牙合作伙伴申请专利。
维也纳工业大学的秘方在于“陶瓷材料”,化学技术与分析研究所Alexander Schmid表示,我们先前已经在燃料电池中的陶瓷材料积累大量经验,所以我们想着或许能把陶瓷应用在制造电池中。
团队研究的陶瓷材料可以吸收和释放带双负电荷的氧离子,施加电压时,氧离子会在两种不同的陶瓷材料间挪移,进而产生电流。教授Jürgen Fleig表示,氧离子电池的原理基本上与锂离子电池非常相似,差别在于陶瓷不易燃,因此不会像锂离子电池一样屡屡发生的火灾事故,也不需要昂贵或只能用环境有害的方式提取的稀有元素。
目前电池的原型使用镧,团队指出这是一种不那么稀有、但也不完全常见的元素,但团队也在研究镧的替代品,Schmid表示,新技术的优势也包括使用寿命长,通常电池在多次充放电循环后,就再也不能发电了,但氧离子电池可以再生,如果氧气因为副反应而损失,也能从用空气中的氧气来补偿。
不过新电池没办法应用在手机或电动汽车中,不仅仅是因为氧离子电池的能量密度是锂离子电池的三分之一,电池只能在200~400 °C的温度下运行,较为适合应用在长时间或电网级的电池储能系统中,就如同团队所说,氧离子电池的使用寿命长、不含稀有元素,也没有火灾隐患。
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