電池有兩個(gè)電極和一個(gè)隔板，它們之間有一個(gè)所謂的電解質(zhì)來(lái)攜帶電荷。將鋰用于這些電池存在一些問(wèn)題，包括設(shè)備內(nèi)部的金屬堆積，這可能導(dǎo)致短路和過(guò)熱。

鋰電池的替代品，例如鈉和鉀電池，在其倍率性能和多次使用能力方面歷來(lái)表現(xiàn)不佳。這種較差的性能是由于鈉離子和鉀離子的尺寸較大，以及它們能夠穿過(guò)電池中的多孔碳電極。

與這些電池相關(guān)的另一個(gè)問(wèn)題是它們?cè)趫?bào)廢時(shí)不容易處理，因?yàn)樗鼈兪褂貌豢沙掷m(xù)的材料。材料的成本也是一個(gè)因素，需要提供更便宜的儲(chǔ)存能源。

此外，鋰在智利、玻利維亞和阿根廷等國(guó)開采。這種采礦具有很強(qiáng)的環(huán)境破壞性。

研究院，已經(jīng)開發(fā)出基于冰模板系統(tǒng)上的一些新的碳電極材料。這些材料被稱為氣凝膠，其中纖維素納米晶體（纖維素的納米尺寸形式）使用生長(zhǎng)然后升華的冰晶形成多孔結(jié)構(gòu)。這在結(jié)構(gòu)中留下了大通道，可以攜帶大的鈉和鉀離子。這些新型鈉離子和鉀離子電池的性能已被證明優(yōu)于許多其他類似系統(tǒng)，并且它使用可持續(xù)來(lái)源的材料——纖維素。

材料科學(xué)與工程教授、纖維素技術(shù)的世界領(lǐng)導(dǎo)者說(shuō)：“我們對(duì)這些新電池的性能感到震驚。進(jìn)一步開發(fā)這些設(shè)備并利用該技術(shù)生產(chǎn)更大規(guī)模的設(shè)備具有很大的潛力?！?/span>

研究所的博士生說(shuō)：“我們提出了一種新的可控冰模板策略，以制造具有分級(jí)定制和垂直排列通道的低成本纖維素納米晶體/聚環(huán)氧乙烷衍生碳?xì)饽z，如電極材料，可用于調(diào)節(jié)鈉和鉀離子電池的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。

研究所教授說(shuō)：“鑒于這些發(fā)現(xiàn)，我們現(xiàn)在希望與行業(yè)合作，在工業(yè)規(guī)模上制定這一戰(zhàn)略，并探索這種獨(dú)特的技術(shù)是否可以輕松擴(kuò)展到其他各種儲(chǔ)能系統(tǒng)，如鋅、鈣、鋁和鎂離子電池，從而展示了其在下一代儲(chǔ)能系統(tǒng)中的普遍潛力?！?/span>