极长寿命新型氧离子电池问世:焦点速递

2023-03-30 07:23:16 科技日报

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电池原型。图片来源：维也纳工业大学

科技日报记者张梦然

锂离子电池储存能量非常高效，这使得大量能量可装入一个相当小的电池中。但锂离子电池会随着时间的推移而退化，储存电量越来越少，且易着火。奥地利维也纳工业大学研究人员正试图通过一项新发明来解决其中的一些问题，他们已成功开发出一种性能可与锂离子电池媲美的氧离子电池，据称这种电池寿命极长。相关论文即将发表在美国《先进能源材料》杂志上。

虽然氧离子电池不能提供与锂离子电池一样高的能量密度，但它的存储容量不会随着时间的推移而不可逆转地降低。氧离子电池可在不含稀有元素的情况下生产，并且由不可燃材料制成。研究人员表示，这些电池的工作方式与锂离子电池非常相似，它们使离子在两个表面之间来回跳跃并产生电流。

维也纳工业大学团队使用一种名为氧化钇稳定氧化锆的陶瓷材料作为电解质。陶瓷材料可吸收和释放带双负电荷的氧离子。当施加电压时，氧离子从一种陶瓷材料迁移到另一种陶瓷材料，之后可使它们再次迁移回来，从而产生电流。

陶瓷不易燃，这意味着它们不太可能着火，而锂离子电池经常会发生这种情况。此外，也不需用昂贵或只能以对环境有害的方式提取的稀有元素。

研究人员认为，新电池技术最重要的优势在于其潜在的使用寿命。氧离子电池可以毫无问题地再生能量，如果氧气由于副反应而损失，那么损失可简单地通过环境空气中的氧气来补偿。