俄勒冈州立大学开发新型可充电电池不依赖稀有矿物

据国外媒体报道，负责俄勒冈州立大学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)对环境造成的影响，并加速向清洁能源过渡。

美国能源部已向俄勒冈州立大学拨款300万美元开发这项技术。

现在，世界正逐渐从使用化石燃料过渡到清洁能源。为了储存可再生能源，为电动汽车提供动力，对电池的需求越来越大，电池材料的价格和需求也在飙升。开采锂等电池材料容易污染环境，引起人们的担忧。

根据国际能源署的数据，到2025年，全球可能面临锂短缺。而且锂的价格一路飙升，2021年已经翻了三倍。就锂离子电池使用的矿物镍而言，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、马里兰大学和范德比尔特大学。团队负责人、俄勒冈州立大学化学教授JIU lei“David”Ji表示，为了快速实现清洁能源目标，有必要放弃使用相对稀有的矿物。这些矿物的使用是不可持续的，而且成本很高。

该小组计划探索阴离子电池。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，并且可能提供更高的容量。此外，使用诸如碳或铜的金属作为电极是成本有效的。纪说:“能可逆储存阴离子的物质比储存阳离子的少。新电池化学的优势在于它不必依赖稀有元素，这是颠覆性的。”

这项研究的目标是揭示这些电池背后的运行机制，并了解限制阴离子电池反应的因素。此外，还获得了关于电池组成和状态的基本知识，从而使负离子电池达到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阴离子存储电极系统电化学行为和性能的关键信息块。通过这些预测工具，将加速高能负离子电池的研究，补充现有的电池技术。

据报道，这些阴离子电池将主要用于电动汽车，但不排除大型公用事业公司使用它们的可能性，如波特兰通用电气公司的太阳能、风能和电池设施。此外，这些电池可能很快就会商业化并投入家庭使用。

非营利环保组织气候解决方案(Climate Solutions)的执行董事梅雷迪思·康诺利(Meredith Connolly)说:“电池技术的神奇之处之一在于，它可以在有风的时候储存风能，在有太阳的时候储存太阳能。然后，当没有风或太阳下山时，使用这些可再生能源。”随着电动汽车产量的增加，有必要开发电池材料，并以可持续的方式回收电池，以重新利用原材料。

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