文/陳(chen)根

近幾年來，太陽能的回收成本大幅下(xia)降,使得傳統(tong)能源的成本也大幅下(xia)降。然而(er),能源儲存(cun)(cun)仍面臨挑戰——只有(you)能夠儲存(cun)(cun)間歇性和季節性變化的太陽能供應，才能在(zai)經濟上具有(you)競爭(zheng)力(li)。

近日，康奈爾大(da)學的一(yi)支研究團隊，就宣布其已經找到了一(yi)種(zhong)更具成本效益的新型材(cai)料(liao)。研究人員通過(guo)低成本的鋁材(cai)來制造3D陽極，從而為(wei)具有(you)長循環(huan)(huan)壽命的環(huan)(huan)保電池奠定(ding)了良好的基礎。

具體來說(shuo)，該小組此前已經證實(shi)了鋅陽極電池(chi)的(de)潛力。此次研究中，他們采用了一種不同的(de)方法來結(jie)合鋁，從而生(sheng)產出可提供多達10000次無錯誤循環的(de)可充電電池(chi)。

鋁(lv)的(de)優點(dian)之一(yi)就是(shi)它在地(di)殼中含量豐富，是(shi)三價的(de)，重量輕，因此(ci)它比許多其他金屬具有更高的(de)能量儲存(cun)能力。然(ran)而，鋁(lv)很(hen)難(nan)整合到電(dian)池的(de)電(dian)極(ji)中，它與玻(bo)璃纖維分離器發(fa)生化學反應，玻(bo)璃纖維分離器將陽極(ji)和(he)陰極(ji)分開，導致(zhi)電(dian)池短路和(he)故障(zhang)。

對于此,研(yan)究人員的(de)(de)解決方案是設(she)計一種(zhong)由碳(tan)纖維交織(zhi)而成(cheng)的(de)(de)基(ji)底(di),這種(zhong)基(ji)底(di)能與鋁(lv)形成(cheng)更強的(de)(de)化學鍵。當電(dian)池充(chong)電(dian)時，鋁(lv)通過共價鍵沉積到碳(tan)結構(gou)中,即鋁(lv)和(he)碳(tan)原(yuan)子之(zhi)間共享電(dian)子對。雖(sui)然(ran)傳統(tong)的(de)(de)可(ke)(ke)充(chong)電(dian)電(dian)池中的(de)(de)電(dian)極只(zhi)有二維，但這項(xiang)技術使用了三維或非(fei)平面結構(gou)，并創建(jian)了一個更深層(ceng)、更一致的(de)(de)鋁(lv)層(ceng)，可(ke)(ke)以被(bei)很好地控(kong)制。

這項對環境友好的技術(shu)，有(you)望造(zao)福可再生能源的儲存。且在(zai)成(cheng)本方面,基于鋁和碳的兩極材料也(ye)相當低廉。有(you)關(guan)這項研究的詳情(qing),已經發表(biao)在(zai)近日出版的《自然能源》(Nature Energy)期刊上。

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