鉅大LARGE | 點擊量：716次 | 2020年07月17日
讓鋰電池重回儲能領域優勢的新技術
考慮到全球可再生能源發電和電動汽車（EV）銷量的增長，研究人員正在尋找最終的儲能解決方案。一些科學家試圖通過替代性和創新性解決方案來改善鋰基電池的化學性能，而另一些科學家則希望他們能提出一種在電池中使用不同（即更便宜，更容易獲得）化學元素的方法。
鋁，鈉和鉀是其中一些化學元素比鋰豐富得多的化學元素。從理論上講，它們可以用于電池儲能。
但是，研究表明，鋁，鈉和鉀在電池中的使用具有挑戰性，因為它們缺乏適合電池電極的材料。
悉尼科技大學的王國秀教授領導的新研究提出了一種對二維石墨烯納米材料進行應變工程設計以制造新型陰極的新方法。應變工程是指通過改變材料的機械或結構特性來改變其特性的過程。
這項研究的作者說，這項新研究發表在《自然通訊》上，它說新方法可以擴展到高能量存儲應用中的鋰離子化學之外。
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-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2D納米材料的應變工程可以通過將鋁，鉀或鈉作為電池中的主要元素來幫助開發基于鋰離子化學的電池以外的電池。
科學家在他們的研究中說：“應變工程學的策略可以擴展到許多其他納米材料上，以對電極材料進行合理設計，以實現鋰離子化學以外的高能量存儲應用?！?/p>
同時也是悉尼科技大學清潔能源技術中心主任的王教授說：
“鋰離子電池以外的電池有希望成為高能量密度，低成本和大規模儲能應用的候選者。但是，主要挑戰在于開發合適的電極材料。”
如果應變工程化的納米材料能夠成功地應用于電極中，則電池和儲能研究領域將進一步擴展到鋰以外的各種潛在的存儲解決方案。
鋰的更便宜替代品可能意味著更便宜的儲能解決方案
分析人士預測，鋰的價格反彈在未來幾年中，盡管由于冠狀病毒危機的當前整體商品價格和需求的低迷。電動汽車的銷量只會隨著許多國家（尤其是歐洲）的增長而增長，將綠色復蘇作為其刺激計劃的核心。
對于整個能源存儲而言，可再生能源的興起也將意味著對便宜，更好的存儲解決方案的研究可能不會很快進行。
最近，澳大利亞昆士蘭科技大學（QUT）的研究人員提出了一種基于包含鉆石的納米結構的機械性能的設計方案，該結構可能用于機械能量存儲設備，包括電池，生物醫學傳感系統，可穿戴設備以及小型機器人和電子產品。
機械儲能系統是眾多儲能研究和創新之一?？茖W家和公司已證明，熱，重力或地熱能可用于存儲和釋放能量。
盡管鋰離子電池是當前最流行且使用最廣泛的能量存儲解決方案，但未來可能存在于使用機械能而非化學能的納米結構中。
在鋰電池方面，韓國高等科學技術研究院（KAIST）的研究人員最近開發了一種新策略，以解決鋰氧電池的局限性。根據科學家的說法，“這種新策略可確保鋰氧電池具有高性能，被譽為下一代儲能技術?！?/p>
無論電池類型及其電化學或機械結構如何，電動汽車的繁榮和可再生能源的增長都需要不斷改進和商業可行的儲能解決方案。
