新电池给可再生能源和储能带来冲击
近年来，收集太阳能的成本大幅下降，这让传统能源的成本越来越高。然而，储能的挑战——需要有能力储存间歇性和季节性变化的太阳能供应——使该技术无法在经济上具有竞争力。
由院长兼工程教授 Lynden Archer 领导的康奈尔大学研究人员一直在探索使用低成本材料来制造可充电电池，从而使储能变得更加经济实惠。现在，他们已经证明，一种结合铝的新技术可以生产可提供高达 10,000 次无差错循环的可充电电池。
这种新型电池可以提供一种更安全、更环保的锂离子电池替代品，锂离子电池目前在市场上占据主导地位，但充电速度慢且容易着火。
该团队的论文“Regulating Electrodeposition Morphology in High-Capacity Al and Zinc Battery Anodes Using Interfacial Metal-Substrate Bonding”发表在Nature Energy 上。
铝的优点之一是它在地壳中含量丰富，它是三价的且重量轻，因此它比许多其他金属具有更高的储存能量的能力。然而，铝很难集成到电池的电极中。它与玻璃纤维隔板发生化学反应，将阳极和阴极物理隔开，导致电池短路和失效。
研究人员的解决方案是设计一种由碳纤维交织而成的基材，与铝形成更强的化学键。当电池充电时，铝通过共价键沉积到碳结构中，即铝和碳原子之间共享电子对。
虽然传统可充电电池中的电极只有二维，但这种技术使用三维(或非平面)结构，并创建更深、更一致的铝层，可以精细控制。
在实际条件下，铝负极电池的可逆充电和放电比其他铝充电电池多一个或多个数量级。
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