传统电池需要稀有金属和复杂的制造工艺。如果我们尝试简化会发生什么?一组研究人员问自己这个问题,开发了一种仅使用水和粘土的生态电池。初步结果很有希望,并开辟了新的视角(不仅仅是在地球上使用)。 现在我会告诉你一切。
生态电池的工作原理
其工作原理与传统电池不同。这种环保电池基于两个电极,而不是使用金属作为电极和锂盐溶液 石墨烯 (又是他!) 浸入水和粘土的溶液中。 真正的创新在于粘土的结构。它的层包含微小的通道,只有一纳米厚。当这些通道充满纯净水时,液体的表现令人惊奇。
水被限制在如此狭窄的空间内,成为一种“活性流体”,当颗粒在两个电极之间移动时,它可以分离相反的电荷。正是这种机制使电池能够储存能量。
表现超出预期
测试结果显着。 生态电池 它可产生高达 1,6 伏的能量,并且可以完全充电和放电 60.000 次循环而不会损失效率。 令我特别震惊的是,这些结果是用如此简单和常见的材料获得的。使用基本组件的选择并不是随机的:研究人员故意简化设计,使其尽可能通用。
生态电池,太空探索的前景
结构简单,为极端环境(例如太空)中的应用开辟了有趣的场景。该团队已经分析了火星上存在的粘土类型,确定了一些与电池设计兼容的变体。使用火星上发现的材料建造生态电池的可能性对于未来人类在这颗红色星球上的任务来说是一个显着的优势。这将消除从地球运输重型电池的需要。
研究人员已经对火星上存在的粘土类型进行了详细分析,确定了制造这些电池的几种可行选择。所有技术细节均已公布 在一项研究中 arXiv。这项研究的创新方法展示了如何从简单和常见的材料中产生最有效的解决方案。
超越传统电池
这并不是电池领域唯一的创新。其他技术进步导致了各种电池的发展,甚至 纸质的 能够弯曲并适应任何形状。这些发展的结合表明,电池的未来可能与我们今天所知道的有很大不同。可持续性和适应性似乎是下一代储能设备的关键特征。
实现更可持续电池的道路仍然很长,但这项研究表明,解决方案可能比我们想象的更简单。 有时,大自然已经为我们提供了所需的工具。