新南威爾士大學(xué)悉尼分校的金東軍博士領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)研究小組,證明可充電鋁離子電池在可再生能源存儲(chǔ)方面是一種可能。澳大利亞新南威爾士大學(xué)的一位化學(xué)家找到了一種方法,使鋁離子電池技術(shù)背后的科學(xué)原理發(fā)揮作用,這使鋁離子電池離成為現(xiàn)實(shí)又近了一步。在伊利諾斯州西北大學(xué)(Northwestern University)完成的一項(xiàng)研究中,現(xiàn)新南威爾士大學(xué)化學(xué)系的金東軍博士(Dr. Dong Jun Kim,音譯)領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)研究小組,其中包括諾貝爾獎(jiǎng)得主弗雷澤斯托達(dá)特爵士(Sir Fraser Stoddart),展示了一種為可充電鋁電池設(shè)計(jì)活性材料的策略。
博科園-科學(xué)科普:該研究于2018年12月4日發(fā)表在《自然能源》(Nature Energy)上。到目前為止,尋找合適的基質(zhì)電極插入復(fù)雜鋁離子一直是一個(gè)基本的挑戰(zhàn)。金博士表示:我們發(fā)現(xiàn)了一種設(shè)計(jì)可充電鋁電池的新方法,即使用具有氧化還原活性的大環(huán)化合物作為活性材料。換句話說(shuō),金博士和他的團(tuán)隊(duì)成功地使用了一種大型有機(jī)化合物作為電池儲(chǔ)存能量的組成部分,這在之前曾讓研究人員感到困惑。
鋁離子電池可以提供更好的可再生能源存儲(chǔ),相信論文中討論的這項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)鋁離子電池開(kāi)辟了一條新途徑,這可能會(huì)引起研究下一代電化學(xué)儲(chǔ)能的科學(xué)家們的興趣。盡管鋰離子電池在為移動(dòng)電子設(shè)備提供動(dòng)力方面取得了巨大成功,但在可再生能源應(yīng)用方面,鋰離子電池的使用周期有限,安全隱患大,成本相對(duì)較高。另一方面,鋁離子電池被認(rèn)為是這一領(lǐng)域的理想競(jìng)爭(zhēng)者,因?yàn)殇X是地殼中僅次于氧和硅的第三豐富元素。由于其多重氧化還原態(tài),它也具有最高的理論容量之一。
人們對(duì)開(kāi)發(fā)鋁電池寄予了很高的期望,認(rèn)為它能提供高性價(jià)比的能源。研究結(jié)果顯示電池的性能很有前途,但是這還處于早期階段,各個(gè)方面都需要進(jìn)一步改進(jìn),因此與成熟的鋰離子電池系統(tǒng)相比,沒(méi)有多少意義。他將繼續(xù)研究鋁離子電池,同時(shí)研究使用其他元素的可能性。期待進(jìn)一步研究如何將氧化還原活性有機(jī)分子應(yīng)用于鋁、鎂、鋅、鈣等多價(jià)離子插層電池。
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