陳根：3D鋁陽極，降本增效實現電池長壽

文

/

陳根

近幾年來，太陽能的回收成本大幅下降，使得傳統能源的成本

也

大幅下降。

然而，能源儲存

仍面臨

挑戰

——

只

有

能夠

儲存間歇性和季節性變化的太陽能供應

，

才能

在經濟上具有競爭力

。

近日，康奈爾大學的一支研究團隊，就宣佈其已經找到了一種更具成本效益的新型材料。

研究人員

透過低成本的鋁材來製造3D陽極，從而為具有長迴圈壽命的環保電池奠定了良好的基礎

。

具體來說，

該小組

此前已經

證實了鋅陽極電池的潛力。

此次研究中

，他們採用了一種不同的方法來結合鋁，從而生產出可提供多達10000次無錯誤迴圈的可充電電池

。

鋁的優點之一

就

是它在地殼中含量豐富，是三價的，重量輕，因此它比許多其他金屬具有更高的能量儲存能力

。然而，鋁很難整合到電池的電極中，它與玻璃纖維分離器發生化學反應，玻璃纖維分離器將陽極和陰極分開，導致電池短路和故障。

對於此，

研究人員的解決方案是設計一種由碳纖維交織而成的基底，這種基底能與鋁形成更強的化學鍵。當電池充電時，鋁透過共價鍵沉積到碳結構中，即鋁和碳原子之間共享電子對。

雖然傳統的可充電電池中的電極只有二維，但這項技術使用了三維或非平面結構，並建立了一個更深層、更一致的鋁層，可以

被

很好地控制

。

這項對環境友好的技術，有望造福可再生能源的儲存。且在成本方面，基於鋁和碳的兩極材料也相當低廉。有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《自然能源》（Nature Energy）期刊上。