每日速递：氧离子电池了解下？无需稀有元素、无火灾风险、寿命还长

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时间 :2023-03-24 15:51:22 来源 : 科创板日报

财联社上海3月24日讯（编辑黄君芝）如今，从电动汽车到智能手机，锂离子电池无处不在，但这并不意味着它们是适用于所有应用领域的最佳解决方案。维也纳技术大学（TU Wien）现在已经成功开发出一种具有一些重要优势的氧离子电池。

据悉，尽管它没有像锂离子电池那样高的能量密度，但它的存储容量不会随着时间的推移而不可逆转地减少。研究人员称，它可以“再生”，因此可以实现超长的使用寿命。

此外，氧离子电池可以在没有稀有元素的情况下生产，并且是由不可燃材料制成的。TU Wien已经与来自西班牙的合作伙伴一起提交了新电池想法的专利申请。氧离子电池可能是大型能量存储系统的绝佳解决方案，例如存储来自可再生能源的电能。

(资料图)

最新研究成果已于近期发表在了《先进能源材料》杂志上。

创新：利用陶瓷材料

维也纳技术大学化学技术与分析研究所的Alexander Schmid表示：“我们在陶瓷材料方面有很多经验，可以用于燃料电池。这让我们产生了研究这种材料是否也适用于制造其他电池的想法。”

据悉，这种陶瓷材料可以吸收和释放双重带负电荷的氧离子。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上，之后它们可以再次迁移回来，从而产生电流。

“其基本原理实际上与锂离子电池非常相似，”研究人员说，“但我们的材料有一些重要的优势。陶瓷不易燃，因此锂离子电池经常发生的火灾事故几乎被排除了。此外，也不需要稀有元素，因为稀有元素价格昂贵，或者只能以对环境有害的方式提取。”

“在这方面，陶瓷材料的使用是一个很大的优势，因为它们可以很好地适应。你可以用其他相对容易获取的元素来取代稀有元素。”他们补充说。

高寿命

除了上述优势外，这种新电池技术最重要的优势其实是它潜在的寿命。研究人员指出，电池循环过程中发生容量衰减和损失是必然现象，因此，大多数锂电的电池容量会随着时间推移而下降，并最终报废。

然而，氧离子电池是可以“再生”的：如果由于副反应而损失了氧气，那么损失可以简单地通过周围空气中的氧气来补偿。

不过，值得注意的是，这种新的电池概念并不适用于智能手机或电动汽车，因为氧离子电池的能量密度仅为锂离子电池的三分之一左右，而且工作温度在200至400°C之间。然而，这项技术在储存能量方面非常有前景。

研究人员说，“如果你需要一个大型的能量存储单元来临时存储太阳能或风能，氧离子电池可能是一个很好的解决方案。因为我们的电池使用寿命很长，可以在没有稀有元素的情况下大量生产这些材料，而且这些电池没有火灾隐患。”

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