文/陳根(gen)

近幾年(nian)來，太(tai)陽能的回收成本(ben)(ben)大(da)幅(fu)下降,使(shi)得傳統能源的成本(ben)(ben)也大(da)幅(fu)下降。然而,能源儲(chu)存(cun)仍面(mian)臨挑戰——只有能夠儲(chu)存(cun)間歇性和季節(jie)性變化的太(tai)陽能供應，才能在經濟上具有競爭力(li)。

近日，康(kang)奈爾大學(xue)的一(yi)支研究(jiu)團(tuan)隊，就宣布其已(yi)經找到了一(yi)種更具(ju)成(cheng)本效益(yi)的新型材(cai)料。研究(jiu)人(ren)員通過低成(cheng)本的鋁材(cai)來制(zhi)造3D陽(yang)極，從而(er)為具(ju)有(you)長循環(huan)壽命的環(huan)保(bao)電池(chi)奠(dian)定(ding)了良好的基礎。

具(ju)體(ti)來說，該(gai)小組此前已(yi)經證(zheng)實了(le)鋅陽極電(dian)(dian)池的(de)潛力。此次研究中(zhong)，他們采用了(le)一種不同的(de)方法來結合(he)鋁，從而(er)生產出(chu)可(ke)提供多達10000次無錯誤循環的(de)可(ke)充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池。

鋁(lv)的(de)優(you)點之一就是(shi)它在地殼中含(han)量(liang)豐富(fu)，是(shi)三價的(de)，重(zhong)量(liang)輕(qing)，因(yin)此(ci)它比許多其他(ta)金屬具有(you)更高的(de)能量(liang)儲存能力。然而，鋁(lv)很(hen)難(nan)整(zheng)合(he)到(dao)電池(chi)的(de)電極(ji)中，它與玻璃纖維(wei)分(fen)離(li)器發生化學反(fan)應，玻璃纖維(wei)分(fen)離(li)器將(jiang)陽極(ji)和(he)陰(yin)極(ji)分(fen)開(kai)，導致電池(chi)短路和(he)故障。

對于此,研究人員的(de)(de)解(jie)決方案是設(she)計一種由碳(tan)纖維(wei)交織而成(cheng)(cheng)的(de)(de)基(ji)底,這(zhe)(zhe)種基(ji)底能與鋁(lv)(lv)形成(cheng)(cheng)更強的(de)(de)化(hua)學鍵(jian)。當電(dian)池充電(dian)時，鋁(lv)(lv)通過共價鍵(jian)沉積到碳(tan)結構(gou)中,即鋁(lv)(lv)和碳(tan)原(yuan)子(zi)之間(jian)共享電(dian)子(zi)對。雖(sui)然傳統(tong)的(de)(de)可充電(dian)電(dian)池中的(de)(de)電(dian)極只有(you)二(er)維(wei)，但這(zhe)(zhe)項技(ji)術使用(yong)了(le)三維(wei)或非平面結構(gou)，并創(chuang)建了(le)一個(ge)更深層、更一致的(de)(de)鋁(lv)(lv)層，可以被很好地控制(zhi)。

這項對環境友(you)好的技術，有望造福可再生能源(yuan)的儲(chu)存。且在成本方面,基于(yu)鋁和碳的兩(liang)極材(cai)料也相當低廉(lian)。有關(guan)這項研究的詳情,已經發表在近(jin)日出(chu)版(ban)的《自然能源(yuan)》(Nature Energy)期刊上。

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