丟棄的重金屬電池給環境帶來的污染令人頭疼。為了解決環境問題，奧地利一所大學開發了一種基于陶瓷材料的可充電氧離子電池。電池在生產過程中不需要任何稀有元素，還具有耐高溫、可降解、可重復使用、使用壽命長的優點。

維也納科技大學是奧地利最古老的大學之一，與西班牙一起開發的這種可充電氧離子電池，有望成為大型儲能系統的絕佳解決方案，方便那些可再生能源的電能儲存。該研究結果發表在先進能源材料網站上。

作者亞歷山大·施密特博士告訴維也納科技大學新聞室:“如果你需要一個大型儲能單元來儲存太陽能或風能產生的電，氧離子電池可能是一個很好的解決方案。因為這種能量密度低的電池不會受到工作溫度的影響，使用壽命長，不會像鋰電池那樣有火災隱患。”

據悉，這種氧離子電池僅由固體和阻燃氧化物組成，當設備出現故障時，其安全性遠大于鋰電池。

研究人員將LSF(包括)作為氧離子電池的陰極，而LSCrMn(包括)作為陽極的充放電循環和阻抗測量，其中LSCrMn為陽極。

研究發現，當一個特殊的電極主要由陶瓷材料和特定比例混合釩、鐵、鉻和錳金屬制成的充放電時，它可以吸收和釋放帶有雙負電荷的氧離子。當施加電壓時，氧離子從一種陶瓷材料轉移到另一種陶瓷材料，放電時，它們可以再次轉移到原來的位置，從而產生電流。

目前，這種電池原型中使用的金屬并不完全罕見，但也不完全常見。因此，科學家們正試圖用更便宜的東西來代替金屬，但是這種電池還沒有使用鈷(Co)或鎳(Ni)金屬來充放電電池。

研究人員在進行環境溫度測試時發現，這種電池可以在350°C到400°C的溫度下正常工作，電池電壓為0.6V，儲存電能容量高達120mAh/cm3，放電效率接近100%，同時具有良好的循環性能。

很多電池技術最大的優點就是它的潛在壽命，因為有些電池經過多次充電循環后，內部的電荷載體在某些情況下無法進行化學交換，會導致其電池容量下降和損壞。比如鋰電池經過多次循環充電后，鋰元素會永久流失，導致其電池容量不可逆轉地下降。

在電極氧化過程中，這種新型電池消耗的氧氣可以通過開放式輔助電極來補充流失的氧氣。這些流失的氧氣可以通過大氣中的氧氣來補充，從而實現電極再生，使電池容量不易流失。

雖然這種新型電池不適合智能手機或電動汽車，因為它只能達到鋰電池能量密度的三分之一，但它可以在200℃到400℃的高溫下運行，遠比鋰電池耐熱。

維也納科技大學化學技術與分析研究所的于爾根·弗萊格教授告訴學校新聞社，“這種電池的充放電原理其實和鋰電池很像，但是我們在材料上有優勢。陶瓷制成的電池比鋰制成的電池耐高溫，不易燃燒起火。”

此外，托比亞斯胡貝爾博士還表示，“陶瓷材料是一個很大的優勢。它具有良好的適應性，可以相對容易地獲得其他元素，替代難以獲得的稀有或貴金屬元素。”

研究者認為，這種新型充電電池可以應用于更多領域。

文章來源：http://www.bjxingyerongda.com | 電池回收|鋰電池回收|18650電池回收|鋰電池