中國儲能網(wǎng)訊：據(jù)外媒報道，由美國和德國科學(xué)家組建的一個研究小組日前宣布，開發(fā)出了一種新型雙離子電池，這種電池的正電荷和負電荷的離子采用都是活躍的金屬元素。其設(shè)計避免采用當(dāng)前鋰離子電池中的稀有或成本昂貴的金屬材料，并且降低了電池著火的固有風(fēng)險。
這種雙離子電池表現(xiàn)出了很好的性能，研究人員還確定了可以改善其應(yīng)用性能的幾個領(lǐng)域；并指出，在克服鋰離子電池技術(shù)局限性的研究中，雙離子電池將成為替代鋰離子電池的主要電池技術(shù)。
這種電池具有材料成本低廉、安全可靠、高能量密度的強大潛力，但是研究中也發(fā)現(xiàn)，目前難以克服在較高電壓下的穩(wěn)定性和電解質(zhì)的性能問題。盡管如此，雙離子電池仍是科學(xué)家感興趣的研究項目，美國和德國科學(xué)家組成的這個團隊共同研究的這個項目可能會進一步推動該技術(shù)發(fā)展。
該研究小組的科學(xué)家來自美國西北太平洋國家實驗室（PNNL）和德國明斯特大學(xué)，他們研發(fā)一種“鋅金屬雙離子電池”，該電池由鋅陽極、天然石墨陰極和雙離子鹽水溶液組成。
該電池的工作原理在《先進能源材料》雜志中發(fā)表的一篇名《使用天然石墨生產(chǎn)高壓石墨鋅金屬雙離子電池》的論文中進行了描述。在其性能測試中，該電池在持續(xù)2.5V的電壓和200mA/g的充電/放電電流的情況下的容量大約為110 mAh/g。而在2.5V、5000 mA/g較高電流下，其容量下降到60mAh/g。在200次充放電循環(huán)后，該電池保留了其初始容量的80％。
這個研究小組表示，在這項工作中取得的其他成果將會進一步優(yōu)化性能。美國西北太平洋國家實驗室（PNNL）科學(xué)家、論文的主要作者Ismael Rodriguez解釋道，“在我們的研究中，我們能夠通過實驗工作和計算機模擬成功地闡明水基體系中石墨中陰離子嵌入的基本機制。因此，我們已經(jīng)獲得了對用于電網(wǎng)級儲能的雙離子技術(shù)進行進一步研究的重要見識。”
該研究小組確信能夠?qū)崿F(xiàn)這些優(yōu)化，并且這種電池的實驗原型可以被開發(fā)成一種具有足夠能量密度的電池，用于電網(wǎng)規(guī)模儲能應(yīng)用。該小組總結(jié)說，“很明顯，我們?nèi)孕枰獙@種電池的性能進行完善和優(yōu)化。然而，這項工作展示了一種有前途的、本質(zhì)上安全并且具有成本效益的電池技術(shù)，這種電池將適用于大規(guī)模儲能應(yīng)用?！?
