電池為手機(jī)和電動(dòng)汽車提供一切能源,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到完美的程度,電池會(huì)燃燒,在死問(wèn)下性能大幅度降低,而且循環(huán)壽命較低?,F(xiàn)在,休斯頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一類新的材料,能有效提高材料的性能。
電氣與計(jì)算機(jī)工程副教授閻耀率領(lǐng)的研究人員報(bào)告說(shuō),他們使用一種醌類材料,既廉價(jià)又豐富,且易回收。還能為任何水性可再充電池制備穩(wěn)定的負(fù)極材料。
“這種廉價(jià)材料在腐蝕性環(huán)境中擁有極其穩(wěn)定的化學(xué)材料,”德克薩斯超導(dǎo)體中心的首席研究員Yao說(shuō),“該材料可以替換當(dāng)前電池的負(fù)極,而且,不需要改變現(xiàn)有電池生產(chǎn)線。”
能源儲(chǔ)存是電動(dòng)汽車普及,風(fēng)能、太陽(yáng)能及其他清潔能源技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。尤其是能二次使用的電池儲(chǔ)存系統(tǒng)是最為環(huán)保,安全和持久的方案。但是,目前由于缺乏復(fù)合要求的電池,電池能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)的發(fā)展受到阻礙。
使用低成本且不易燃的水性電解質(zhì)的水性可再充電電池本質(zhì)上是安全的,尤其是與使用揮發(fā)性有機(jī)電解液的電池相比。但是即便是最先進(jìn)的水性可再充電電池,壽命也比較短,需要經(jīng)常更換,使得市場(chǎng)范圍大幅縮小。
該研究團(tuán)隊(duì)表示,導(dǎo)致水性可再充電電池壽命短的原因出現(xiàn)在電池負(fù)極。現(xiàn)在的負(fù)極材料本身在結(jié)構(gòu)和化學(xué)性能上是不穩(wěn)定的,尤其是電流流過(guò)的部分,這意味著,一段時(shí)間之后,電池的容量會(huì)衰減,導(dǎo)致其壽命短。
而這種地球儲(chǔ)量豐富的有機(jī)材料醌,成本只有2美元/公斤,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了三種配方都能使材料具有優(yōu)良的化學(xué)性能。
Yao表示,這種有機(jī)材料在酸性電池和堿性電池中都有穩(wěn)定的化學(xué)性能,包括汽車使用的動(dòng)力電池,以及新興的水性金屬離子電池。這意味著基于醌的負(fù)極在未來(lái)的任何技術(shù)中都能發(fā)揮巨大的作用。
此外新材料具備非常良好的寬溫性能,即便是寒冷的天氣也不會(huì)影響其性能,在回收上,該材料不含有重金屬,使得電池更容易處理。
目前,研究人員已經(jīng)申請(qǐng)了三項(xiàng)技術(shù)專利,并希望找到合作伙伴將該技術(shù)商業(yè)化。