盡管鋰離子電池是全球電動汽車的熱門選擇,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)逐漸成為一個更好的替代品,最近的一項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反應產(chǎn)生電力,并被認為是替代鋰離子電池的新一代電動汽車的候選項。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、爆炸風險低、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(ECU)的Muhammad Rizwan Azhar博士領導了這個項目。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。”
“隨著市場上下一代遠程車輛和電動飛機的出現(xiàn),對更安全、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。”他補充說。
不過,鋅空氣電池也有缺點,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計鋅空氣電池。
Azhar博士說:“新設計非常有效,它抑制了電池的內(nèi)阻,并且它們的電壓接近理論電壓,這導致了高峰值功率密度和超長的穩(wěn)定性。”
“除了徹底改變儲能行業(yè)外,這一突破還有助于建立可持續(xù)發(fā)展的社會,減少我們對化石燃料的依賴,并減輕對環(huán)境的影響。通過使用自然資源,如鋅和空氣,這進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。”他補充說。
Azhar進一步解釋稱,雖然太陽能、風能和水能等可再生能源在未來的綠色能源中發(fā)揮著關鍵作用,但它們并不是完全可靠的解決方案,因為它們是間歇性的能源。
“由于澳大利亞等國家有豐富的鋅資源,而且空氣無處不在,這成為一種高度可行和可靠的儲能解決方案。”他說。
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