来自南澳大利亚弗林德斯大学和中国浙江科技大学的一组研究人员在生产世界上首个安全高效的无毒铝基电池方面取得了突破。
尽管电池已经成为我们日常生活中必不可少的东西,但传统的一次性电池会对环境产生重大影响。它们含有铅、镉和汞等危险物质,这些物质很难被回收,随着时间的推移可能会对人、动物和环境造成危害。
该团队使用含有一种名为TEMPO的基本元素的稳定有机自由基来代替有害化学物质。铝离子电池使用水性电解质制成,并已发展成为阻燃和空气稳定的电池,在800次循环中具有1.25V的稳定电压输出和110mAhg-1的容量,每次循环仅损失0.028%。
此外,这些由多价金属离子(Al3+、Zn2+或Mg2+)制成的电池比传统的锂离子电池能量密度更高,并且使用了地壳中的多种基本元素。来自弗林德斯大学的贾忠凡教授希望在未来使用可生物降解材料开发软包装电池,以实现可持续、低成本的储能系统。
研究人员断言:“该元件在800次循环中提供1.25 V的稳定电压输出和110 mAh g–1的容量,每次循环仅损失0.028%。”
贾补充说:“特别是铝离子电池(AIB)引起了极大的关注,因为铝是地壳中第三丰富的元素(8.1%),这使得AIB有可能成为一种可持续的低成本储能系统。”
研究人员指出:“由于对它们在电解质中的(电)化学反应缺乏了解,这些自由基材料从未被应用于AIBs中”。
虽然科学家在解决AI3+离子复合物的缓慢移动方面面临挑战,但他们发现有机共轭聚合物是AIB解决离子传输问题的新兴阴极。一旦在商业上可行,铝离子电池可能会大出风头