来源： 时间：2022-08-06 14:35:03
科学家开发了新颖的材料，可以帮助开发可持续的低成本铝电池。瑞士苏黎世联邦理工学院的科学家说，第一种是电池导电部分的耐腐蚀材料; 第二种是电池正极的新型材料，可以适应广泛的技术要求。能源转型取决于允许廉价临时存储可再生能源电力的技术。
一个有前途的新候选者是铝电池，它是由廉价而丰富的原材料制成的。由于铝电池中的电解液极具侵蚀性，会腐蚀不锈钢，甚至会腐蚀金和铂，因此科学家正在为这些电池的导电部分寻找耐腐蚀材料。研究人员已经在氮化钛中找到了他们所寻找的东西，氮化钛是一种具有足够高电导率的陶瓷材料。苏黎世联邦理工学院教授Maksym Kovalenko说: “这种化合物由高度丰富的元素钛和氮组成，很容易制造。”
<iframe src = "// players.brightcove.net/5757251836001/zyu0hpzif_default/index.html？视频id = 5764951827001" allowfullscreen = "" webkitallowfullscreen = "" mozallowfullscreen = "></iframe>科学家在实验室中成功开发了具有氮化钛制成的导电部件的铝电池。该材料可以很容易地以薄膜的形式生产，也可以作为其他材料 (例如聚合物箔) 的涂层。Kovalenko认为，也有可能用常规金属制造导体并在其上涂上氮化钛，甚至可以在塑料上印刷导电的氮化钛轨道。“氮化钛的潜在应用不仅限于铝电池。这种材料也可以用于其他类型的电池; 例如，在那些基于镁或钠的电池中，或者在高压锂离子电池中，”科瓦连科说。
第二种新材料可用于铝电池的正极 (极)。这些电池中的负极由铝制成，而正极通常由石墨制成。现在，科瓦连科和他的团队发现了一种新材料，在电池能够存储的能量方面可以与石墨媲美。所讨论的材料是多芘，一种具有链状 (聚合) 分子结构的烃。在实验中，材料的样品-特别是那些分子链以无序方式聚集的样品-被证明是理想的。
“分子链之间还有很多空间。这使得电解液中相对较大的离子容易渗透并给电极材料充电，”科瓦连科说。含有多芘的电极的优点之一是科学家能够影响其特性，例如孔隙率。因此，该材料可以完美地适应特定的应用。“相比之下，目前使用的石墨是一种矿物。从化学工程的角度来看，它是不能修改的。“科瓦连科说。
研究人员说，尽管现有的锂离子电池由于重量轻而非常适合电动，但它们非常昂贵，因此不适合经济的大规模固定电力存储。
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