盡管鋰離子電池是全球電動(dòng)汽車的熱門選擇,但它面臨著成本、資源有限和安全問題等方面的限制。而鋅空氣電池已經(jīng)逐漸成為一個(gè)更好的替代品,最近的一項(xiàng)新研究又取得了突破。
鋅空氣電池是通過大氣中的氧氣和鋅之間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力,并被認(rèn)為是替代鋰離子電池的新一代電動(dòng)汽車的候選項(xiàng)。理論上它們滿足了下一代二次電池的所有要求,比如,能量密度高、爆炸風(fēng)險(xiǎn)低、環(huán)保、不排放污染物、材料成本低(鋅和空氣,很容易從自然界獲得)。
澳大利亞伊迪斯科文大學(xué)(ECU)的Muhammad Rizwan Azhar博士領(lǐng)導(dǎo)了這個(gè)項(xiàng)目。他說,“可充電鋅空氣電池(ZABs)因其低成本、環(huán)保、高理論能量密度和固有安全性而變得越來越有吸引力。”
“隨著市場(chǎng)上下一代遠(yuǎn)程車輛和電動(dòng)飛機(jī)的出現(xiàn),對(duì)更安全、更具成本效益和高性能的電池系統(tǒng)的需求越來越大,這些電池系統(tǒng)可以有超越鋰離子電池的能力。”他補(bǔ)充說。
不過,鋅空氣電池也有缺點(diǎn),主要包括輸出功率有限及使用壽命短等。在最新研究中,ECU就在這方面取得了突破,研究成果已于近期發(fā)表在了科學(xué)期刊《EcoMat》雜志上。
具體而言,ECU的突破使工程師們能夠使用新材料的組合,如碳、更便宜的鐵和鈷基礦物來重新設(shè)計(jì)鋅空氣電池。
Azhar博士說:“新設(shè)計(jì)非常有效,它抑制了電池的內(nèi)阻,并且它們的電壓接近理論電壓,這導(dǎo)致了高峰值功率密度和超長(zhǎng)的穩(wěn)定性。”
“除了徹底改變儲(chǔ)能行業(yè)外,這一突破還有助于建立可持續(xù)發(fā)展的社會(huì),減少我們對(duì)化石燃料的依賴,并減輕對(duì)環(huán)境的影響。通過使用自然資源,如鋅和空氣,這進(jìn)一步提高了未來這些創(chuàng)新鋅空氣電池的成本效益和可行性。”他補(bǔ)充說。
Azhar進(jìn)一步解釋稱,雖然太陽(yáng)能、風(fēng)能和水能等可再生能源在未來的綠色能源中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,但它們并不是完全可靠的解決方案,因?yàn)樗鼈兪情g歇性的能源。
“由于澳大利亞等國(guó)家有豐富的鋅資源,而且空氣無處不在,這成為一種高度可行和可靠的儲(chǔ)能解決方案。”他說。
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