研究表明:铝阳极电池可使太阳能储能成本变得更低

2021-04-12 09:39  来源:cnBeta.COM  浏览:  

采集绿色太阳能的挑战之一是如何在没有太阳的时候储存这些能源。虽然近年来采集太阳能的成本已经显著下降,但通过电池组和其他方法存储这些能量的成本并没有那么快跟随下降。来自康奈尔大学的研究人员一直在探索低成本的材料来制造可充电电池,以使能源存储更加实惠。

该团队认为,他们的突破可以为目前主导电池市场的锂离子电池提供更安全、更环保的替代品。锂离子电池运用在太阳能上目前存在一些挑战,它们充电速度慢,如果被刺破或损坏或者环境不太理想的情况下,活泼的锂离子可能会起火。在目前的研究中,科学家们正在使用铝和锌来制造一种新的电池。

研究人员说,他们的电池有一个有趣的特点,就是它只有两种元素用于阳极和阴极。这些元素是铝和碳。这两种元素价格低廉,而且环保。电池的生命周期很长,当团队计算储能成本时,电池的寿命越长,储能的成本降低越明显。

使用铝的主要优势之一是,与许多其他金属相比,铝是一种丰富的材料,具有较高的储能能力。面临的挑战是,铝很难集成到电池电极中。铝会与物理上分割阳极和阴极的玻璃纤维分离器发生化学反应,导致电池短路和失效。

康奈尔大学的研究人员通过设计一种由碳纤维交织而成的基质,与铝形成更强的化学键来解决这一问题。当电池充电时,铝会通过共价键沉积到碳结构中。该技术需要对电池进行非平面架构,并创造出更深、更一致的铝的分层,并能够进行精细控制。研究人员指出,在实际条件下,他们的铝阳极电池可以比其他铝充电电池可逆性充放电次数多一个或多个数量级。

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