科学家利用地球上丰富的材料开发出廉价电池

充电只需几分钟,使用时间更长。

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末日论者的一个共同主题是,我们没有足够的材料来为所有东西供电。我们会用光锂,镍和钴的!但是,随着我们在最近的一篇文章中提到在美国,人类实际上很擅长在困难时期解决问题。这是为什么我们不再燃烧鲸油照明了

现在,麻省理工学院(MIT)的研究人员发明了一种电池,这种电池是用成本低廉的普通材料制成的,这种材料可以储存高能量密度,而成本仅为锂电池的一小部分。有人说它将改变世界。

研究人员、麻省理工学院教授Donald Sadoway说,他专门寻找廉价、丰富的材料。Sadoway说:“我想发明一种比锂离子电池更好、更好的东西,用于小规模的固定存储,最终用于汽车。麻省理工学院的新闻

锂离子电池的问题是材料昂贵,它们含有易燃的电解质,有时会着火,如果你充电太快,会形成尖状树突,导致电池短路。

为了寻找便宜的东西,他选择了铝作为电极,称其为“地球上最丰富的金属……和超市里的铝箔纸没什么区别。”至于另一个电极,他选择了另一种便宜的材料——硫,他说硫“通常是石油精炼等过程中的废物”。选用一种普通盐作为电解液。

应该注意的是,从铝土矿中提取氧化铝是一个混乱的过程铝被戏称为“固体电“因为需要这么多把它从氧化铝中分离出来.虽然确实有阿尔伯塔的硫磺金字塔一些研究人员对此表示担忧我们会用光这些东西的.所以这并不像Sadoway所说的那么简单,但这肯定与锂离子电池的成分不同。

他们选择的氯铝酸盐在相对较低的温度下融化,但这种电池仍然可以运行:110摄氏度(230华氏度)。然而,充电和放电循环都会产生热量,所以它不需要外部源;它自己加热。

Sadoway说:“你可以在阳光明媚时储存电力,然后在天黑后提取电力,你每天都要这样做。这种充电-空闲-放电-空闲的过程足以产生足够的热量来保持温度。”这听起来像是高温,但用绝缘材料很容易处理。

我们刚才说便宜了吗?根据发表在《自然》杂志上的研究,“我们的Al-S电池的电池级成本估计低至每千瓦时8.99美元,是当今锂离子电池的12-16%。”因为树突不会形成,电池可以在几分钟内充满电。由于电解液的存在

“在这种温和的超环境工作温度(可能低至90°C)下,电池将不需要主动冷却系统,这对于大尺寸锂离子电池来说是至关重要的;相反,适度升高的温度可以通过循环时产生的内焦热量和适当的隔热相结合来维持。非常重要和明显有利的是,熔盐电解质在工作温度范围内和超过500°C是热稳定和不挥发的。我们注意到,它对热失控和火灾的免疫力使这种电池化学成分对电动汽车特别有吸引力。”

然而,正如麻省理工学院新闻所指出的那样,它也是“理想的安装,大约需要为一个家庭或中小型企业供电,产生几十千瓦时的存储容量。”在一个电气化的世界里,问题在于峰值负荷.在加州,最后25%的发电能力只需要不到10%的时间,而满足需求的能源“昂贵、低效、不环保”。beplay体育官网电脑像这样的电池可以去除峰值帮助处理间歇性

许多人对这种电池非常兴奋。科技记者威尔·洛克特称之为改变世界和得出的结论是,“麻省理工学院又发明了一项突破性技术,它将让世界变得更美好。”

虽然现在说这种电池将改变世界可能还为时过早,但它确实提供了另一个教训,告诉我们为什么我们不应该这样做气候现在人类很擅长解决这个问题。我继续这么说我们不能把所有东西都通电我们也必须这样做减少需求,减少消费.但大而便宜的电池将使它变得容易得多。

查看文章来源
  1. 低成本电池的新概念."麻省理工学院。

  2. 庞,泉泉,等等。”抗树枝状短路的快速充电铝硫电池."自然,第608卷,no。7924, 2022,第704-711页。, doi: 10.1038 / s41586 - 022 - 04983 - 9