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科學(xué)家開發(fā)出高充電循環(huán)的低成本新型電池

來源:  發(fā)布時(shí)間:2024年05月18日 作者:

近日,某研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種由鋅和木質(zhì)素制成的電池,這種電池可以充電8000次以上。這項(xiàng)創(chuàng)新旨在提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且環(huán)保的電池替代品,尤其適用于電力供應(yīng)有限的地區(qū)。

新型鋅-木質(zhì)素電池非常穩(wěn)定,可以使用8000次以上,同時(shí)保持約80%的性能。研究人員開發(fā)的電池雖小,但技術(shù)是可擴(kuò)展的。"太陽能電池板已經(jīng)變得相對(duì)便宜,低收入國家的許多人都采用了太陽能電池板。然而,在赤道附近,太陽會(huì)在下午6點(diǎn)左右落下,導(dǎo)致家庭和企業(yè)停電。"該項(xiàng)目研究人員說:"我們希望這種電池技術(shù),即使性能低于昂貴的鋰離子電池,最終也能為這些情況提供解決方案。"




該有機(jī)電子實(shí)驗(yàn)室研究小組開發(fā)出了一種基于鋅和木質(zhì)素的電池,這兩種材料既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。就能量密度而言,這種電池與鉛酸電池相當(dāng),但沒有有毒的鉛。這種電池非常穩(wěn)定,可使用8000次以上,

同時(shí)保持約80%的性能。此外,該電池的電量可保持約一周時(shí)間,比其他只需幾個(gè)小時(shí)就能放電的同類鋅電池要長得多。

雖然鋅基電池已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng),但主要是作為不可充電電池,預(yù)計(jì)在適當(dāng)引入可充電功能后,鋅基電池將成為鋰離子電池的補(bǔ)充,并在某些情況下長期取代鋰離子電池。

"雖然鋰離子電池在處理得當(dāng)?shù)那闆r下非常有用,但它們可能具有爆炸性,難以回收利用,而且在提取鈷等特定元素時(shí)會(huì)產(chǎn)生環(huán)境和人權(quán)問題。因此,在能量密度并不重要的情況下,我們的可持續(xù)電池提供了一種很有前景的替代品。"



鋅電池的主要問題是耐用性差,因?yàn)殇\會(huì)與電池電解質(zhì)溶液中的水發(fā)生反應(yīng)。這種反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氫氣和鋅的樹枝狀生長,使電池基本上無法使用。為了穩(wěn)定鋅,使用了一種名為聚丙烯酸酯鉀基聚合物水包鹽電解質(zhì)(WiPSE)的物質(zhì)。研究人員現(xiàn)在已經(jīng)證明,在含有鋅和木質(zhì)素的電池中使用WiPSE時(shí),穩(wěn)定性非常高。

"鋅和木質(zhì)素都非常便宜,而且這種電池很容易回收。如果計(jì)算每個(gè)使用周期的成本,與鋰離子電池相比,它是一種非常便宜的電池,"目前,實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的電池體積較小。不過,研究人員相信,由于木質(zhì)素和鋅的豐富,他們可以低成本制造出大型電池,大小與汽車電瓶差不多,但大規(guī)模生產(chǎn)還是需要商業(yè)公司的參與。

"我們有責(zé)任幫助低收入國家避免重蹈我們的覆轍。他們?cè)诮ㄔO(shè)基礎(chǔ)設(shè)施時(shí),需要立即從綠色技術(shù)入手。如果引入不可持續(xù)的技術(shù),那么數(shù)十億人將會(huì)使用這種技術(shù),從而導(dǎo)致氣候?yàn)?zāi)難。"項(xiàng)目研究人員說。





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