氧離子電池原型。
圖片來(lái)源：維也納工業(yè)大學(xué)
鋰離子電池儲存能量非常高效，這使得大量能量可裝入一個(gè)相當小的電池中。但鋰離子電池會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移而退化，儲存電量越來(lái)越少，且易著(zhù)火。奧地利維也納工業(yè)大學(xué)研究人員正試圖通過(guò)一項新發(fā)明來(lái)解決其中的一些問(wèn)題，他們已成功開(kāi)發(fā)出一種性能可與鋰離子電池媲美的氧離子電池，據稱(chēng)這種電池壽命極長(cháng)。相關(guān)論文即將發(fā)表在美國《先進(jìn)能源材料》雜志上。
雖然氧離子電池不能提供與鋰離子電池一樣高的能量密度，但它的存儲容量不會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移而不可逆轉地降低。氧離子電池可在不含稀有元素的情況下生產(chǎn)，并且由不可燃材料制成。研究人員表示，這些電池的工作方式與鋰離子電池非常相似，它們使離子在兩個(gè)表面之間來(lái)回跳躍并產(chǎn)生電流。
維也納工業(yè)大學(xué)團隊使用一種名為氧化釔穩定氧化鋯的陶瓷材料作為電解質(zhì)。陶瓷材料可吸收和釋放帶雙負電荷的氧離子。當施加電壓時(shí)，氧離子從一種陶瓷材料遷移到另一種陶瓷材料，之后可使它們再次遷移回來(lái)，從而產(chǎn)生電流。
陶瓷不易燃，這意味著(zhù)它們不太可能著(zhù)火，而鋰離子電池經(jīng)常會(huì )發(fā)生這種情況。此外，也不需用昂貴或只能以對環(huán)境有害的方式提取的稀有元素。
研究人員認為，新電池技術(shù)最重要的優(yōu)勢在于其潛在的使用壽命。氧離子電池可以毫無(wú)問(wèn)題地再生能量，如果氧氣由于副反應而損失，那么損失可簡(jiǎn)單地通過(guò)環(huán)境空氣中的氧氣來(lái)補償。
