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海水中的氯離子可能取代未來電池中的鋰離子

來源:  發(fā)布時間:2023年08月15日 作者:

鈉、鉀和鋅都是未來可充電電池中鋰的有力競爭者,但研究人員又增加了一種不同尋常的、更豐富的競爭對手:氯離子,海水中最豐富的負離子。某教授發(fā)現(xiàn)了一種由氯離子驅動的新的氧化還原材料,可用于開發(fā)海水綠色電池。

 


現(xiàn)代鋰離子電池應用于包括電動汽車在內(nèi)的各種應用領域,由于其成本高、對鈷、鎳和鋰等關鍵材料的依賴,以及其有限的地理可用性,因此在電網(wǎng)儲能方面可能存在問題。例如,六個國家壟斷了85%的鋰儲量。

相關專業(yè)人士通過利用氯離子增強氧化鐵電池材料的氧化還原材料,突破了當前綠色電池技術的限制。

 


研究表明,氯離子插入到Fe(OH)2層狀雙氫氧化物中形成了一種Green Rust中間結晶材料,有利于Fe(OH)2/FeOOH的單電荷轉移轉化反應,提高了循環(huán)穩(wěn)定性。某研究人員進行進一步實驗,使用operando同步加速器X射線衍射和高分辨率基本映射來驗證結果。

專業(yè)研究小組制作了一個液流電池,一個小型的實驗室規(guī)模的原型,在水基電解質中工作,使用的電極主要由氧化鐵和氫氧化物等豐富元素制成。雖然研究小組還沒有計算出成本,但使用地球上豐富的材料應該會對他們有利。某國家每年產(chǎn)生超過1500萬噸未回收的廢鐵,其中許多以鐵銹的形式存在。因此,所報道的可充電堿性鐵電池的化學性質有助于將鐵銹廢料重新用于現(xiàn)代儲能。

 

 

 

 

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