文/陳根

近(jin)幾年來，太陽能(neng)(neng)(neng)的回收成(cheng)本(ben)大(da)幅下降,使(shi)得(de)傳統能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的成(cheng)本(ben)也大(da)幅下降。然而,能(neng)(neng)(neng)源(yuan)儲存仍面臨挑戰(zhan)——只有能(neng)(neng)(neng)夠儲存間歇性(xing)和季節性(xing)變化的太陽能(neng)(neng)(neng)供應，才能(neng)(neng)(neng)在經(jing)濟上具有競(jing)爭力。

近日(ri)，康奈爾大學的(de)(de)一(yi)支研究團(tuan)隊(dui)，就宣布其已經(jing)找(zhao)到了一(yi)種更具成(cheng)(cheng)本效(xiao)益(yi)的(de)(de)新(xin)型(xing)材(cai)料(liao)。研究人員通過低成(cheng)(cheng)本的(de)(de)鋁材(cai)來制造3D陽極，從而為具有長循環(huan)壽命的(de)(de)環(huan)保電池(chi)奠定了(le)良好(hao)的基礎。

具體來(lai)說，該(gai)小組此前已(yi)經證實了鋅陽極電(dian)池的潛力。此次研究中，他們采用了一種(zhong)不(bu)同的方(fang)法來(lai)結合鋁，從(cong)而生產出(chu)可提供(gong)多(duo)達(da)10000次無錯誤循環的可充(chong)電(dian)電(dian)池。

鋁(lv)的優點之一就是它(ta)在地殼中含量豐(feng)富，是三價的，重量輕，因此(ci)它(ta)比許多(duo)其他金屬具(ju)有(you)更高的能(neng)量儲存能(neng)力。然而，鋁(lv)很(hen)難整(zheng)合到電池的電極(ji)中，它(ta)與玻璃(li)纖維分離器發生化學反應，玻璃(li)纖維分離器將陽極(ji)和陰極(ji)分開，導致電池短路和故障。

對于此(ci),研究人員的(de)解(jie)決方(fang)案是設(she)計(ji)一種(zhong)由碳(tan)纖(xian)維交織而成的(de)基底(di),這(zhe)種(zhong)基底(di)能與鋁(lv)形成更強的(de)化(hua)學鍵。當(dang)電池充電時，鋁(lv)通過共價鍵沉(chen)積(ji)到碳(tan)結(jie)構中,即鋁(lv)和(he)碳(tan)原子(zi)(zi)之間共享電子(zi)(zi)對。雖然(ran)傳統(tong)的(de)可充電電池中的(de)電極只有二維，但這(zhe)項技術使用了(le)三維或非平面結(jie)構，并創(chuang)建了(le)一個(ge)更深層、更一致的(de)鋁(lv)層，可以被很(hen)好地控制。

這(zhe)項(xiang)對(dui)環境友好(hao)的技術，有(you)望造福可再(zai)生能源的儲存。且在成本方面(mian),基于鋁和碳的兩極材(cai)料也相當低廉(lian)。有(you)關這(zhe)項(xiang)研究(jiu)的詳情,已經發表(biao)在近日(ri)出版的《自然能源》(Nature Energy)期刊(kan)上。

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