墨西哥研究人员开发出一种革命性的锌空气电池(ZAB),这种电池即使在极端条件下,如被刺穿、点燃或完全浸入水中,也能持续工作。这项研究由墨西哥先进材料研究中心(CIMAV)的Noé Arjona博士领导,旨在提供一种更安全、更环保的储能方式,避免使用传统锂离子电池中的易燃材料。研究团队采用了超耐用的锌空气电池,通过空气中的氧气产生能量,内部使用点缀着单原子镍的碳片取代了大块金属电极,减少了原金属用量,同时保持了高性能。
在加拿大萨斯喀彻温大学的加拿大光源(CLS)同步辐射设施的帮助下,研究团队在分子层面分析了原型电池。X射线测试显示,镍原子均匀分布在碳片表面。这种结构结合凝胶聚合物电解液和锌,消除了大量金属和易燃电解液带来的安全隐患。耐久性测试中,电池表现出了前所未有的安全性和耐用性,即使在极端温度下也能保持稳定高效,没有明显的性能下降。
研究团队希望这种耐用电池能成为电动汽车、航空航天系统以及恶劣环境下远程传感器的理想选择。使用镍等丰富金属替代锂或钴还能降低成本,团队还在探索将可生物降解组件引入电池,使其在报废后有助于改善土壤和促进植物生长。尽管如此,Arjona博士指出,要完全取代现有电池仍需更多研究,特别是使用单原子催化剂设计电池,这将是储能的未来。
