2023-09-19 10:33
最近，来自中国和澳大利亚的科学家团队合作成功研发了世界上第一个安全高效无毒的水性铝自由基电池。该电池具有低成本、高容量和丰富储量等优势，可能为未来的新能源领域带来光明的前景。
最新研究成果已于近期发表在了《美国化学杂志》上。
大多数电池都含有有害物质，当他们被丢弃在垃圾填埋场或扔到其他地方时，会污染环境。铅、镉和汞等物质会毒害人和动物，污染土壤和水，而且这些有害物质会在环境中停留很长时间。
有鉴于此，来自南澳大利亚弗林德斯大学和中国浙江科技大学的研究小组成功开发出了一种水性铝自由基电池。该电池使用阻燃和空气稳定的水基电解质，在800次循环中提供1.25 V的稳定电压输出和110 mAh/g的容量，每次循环损耗仅为0.028%。
据悉，与传统电池不同，水性铝自由基电池采用水性液体作为电解质，而非有机液体，具备更安全、更便宜、更环保的特点，并能有效防止电池发生火灾或爆炸。
此外，科学家们研发了一种特殊的水性路易斯酸电解质，使铝离子能在正负极之间可逆地沉积和剥离，同时通过铁离子的氧化还原反应提高电池的能量密度。这些反应在负极形成的铁铝合金上同时进行，从而增强了电池的可逆性和稳定性。
研究人员表示，包括Al3+、Zn2+或Mg2+在内的多价金属离子电池，利用地壳中丰富的元素，能提供比锂离子电池（LIBs）更高的能量密度。特别是，铝离子电池（AIBs）备受关注，因为铝是储量第三大的元素（8.1%），这使得AIB有可能成为可持续的低成本储能系统。
未来，研究人员希望使用可生物降解材料来开发软包电池，以使产品安全和可持续。
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