俄勒冈州立大学开发新型可充电电池 不依赖稀有矿物-天天快报

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据外媒报道，由俄勒冈州立大学（Oregon State University）负责的研究团队计划开发一种可充电电池，以减少开采稀有矿物（如镍和锂）造成的环境影响，加速向清洁能源转型。

（图片来源：俄勒冈州立大学）

美国能源部已为俄勒冈州立大学拨款300万美元，用于开发该项技术。

现在，全球逐渐从使用化石燃料向清洁能源过渡。为了存储可再生能源和为电动汽车提供动力，对电池的需求不断增长，电池材料的价格和需求也随之猛增。开采锂等电池材料容易污染环境，引发人们的担忧。

根据国际能源署（International Energy Agency）的数据，到2025年，全球可能面临锂短缺。而且，锂的价格飙升，在2021年已翻了两倍。就锂离子电池中使用的矿物镍而言，相关需求和价格也在上涨。

除了俄勒冈州立大学，该团队的其他研究人员来自霍华德大学（Howard University）、马里兰大学（University of Maryland）和范德堡大学（Vanderbilt University）。该团队负责人、俄勒冈州立大学的化学教授Xiulei “David” Ji表示，迅速实现清洁能源目标，需要放弃使用相对稀有的矿物。使用这些矿物具有不可持续性，而且成本高。

该团队计划探讨阴离子电池。这种电池具有必要的组件，不需要像锂电池那样使用有限的矿物，而且可能提供更高的容量。另外，使用碳或铜等金属作为电极，具有成本效益。Ji表示：“能可逆储存阴离子的物质，比储存阳离子的物质要少。新电池化学的优势在于不必依赖稀有元素，具有颠覆性意义。”

这项研究的目标是，揭示这些电池背后的运行机制，了解限制阴离子电池反应的因素。另外，获得关于电池成分和状态的基础知识，使阴离子电池能够实现高能量密度和稳定的循环寿命。研究人员主要希望，确定预测电化学行为和阴离子存储电极系统性能的关键信息块（critical descriptor）。通过这些预测工具，加速研究高能阴离子电池，以补充现有的电池技术。

据介绍，这些阴离子电池将主要应用于电动汽车，但不排除大型公用事业公司的使用可能性，比如波特兰通用电气公司（Portland General Electric）的太阳能、风能和电池设施。另外，这些电池可能很快实现商业化，并可投入家庭使用。

非盈利环境组织Climate Solutions的执行董事Meredith Connolly表示：“电池技术的魔力之一是，可以在有风时储存风能，在有太阳时储存太阳能。然后，在无风或太阳下山时，利用这些可再生能源。”随着电动汽车的产量不断增长，需要以可持续的方式开采电池材料和回收电池，以重复使用原材料。