氧離子電池原型。

圖片來源：維也納工業(yè)大學(xué)

鋰離子電池儲(chǔ)存能量非常高效，這使得大量能量可裝入一個(gè)相當(dāng)小的電池中。但鋰離子電池會(huì)隨著時(shí)間的推移而退化，儲(chǔ)存電量越來越少，且易著火。奧地利維也納工業(yè)大學(xué)研究人員正試圖通過一項(xiàng)新發(fā)明來解決其中的一些問題，他們已成功開發(fā)出一種性能可與鋰離子電池媲美的氧離子電池，據(jù)稱這種電池壽命極長(zhǎng)。相關(guān)論文即將發(fā)表在美國(guó)《先進(jìn)能源材料》雜志上。

雖然氧離子電池不能提供與鋰離子電池一樣高的能量密度，但它的存儲(chǔ)容量不會(huì)隨著時(shí)間的推移而不可逆轉(zhuǎn)地降低。氧離子電池可在不含稀有元素的情況下生產(chǎn)，并且由不可燃材料制成。研究人員表示，這些電池的工作方式與鋰離子電池非常相似，它們使離子在兩個(gè)表面之間來回跳躍并產(chǎn)生電流。

維也納工業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)使用一種名為氧化釔穩(wěn)定氧化鋯的陶瓷材料作為電解質(zhì)。陶瓷材料可吸收和釋放帶雙負(fù)電荷的氧離子。當(dāng)施加電壓時(shí)，氧離子從一種陶瓷材料遷移到另一種陶瓷材料，之后可使它們?cè)俅芜w移回來，從而產(chǎn)生電流。

陶瓷不易燃，這意味著它們不太可能著火，而鋰離子電池經(jīng)常會(huì)發(fā)生這種情況。此外，也不需用昂貴或只能以對(duì)環(huán)境有害的方式提取的稀有元素。

研究人員認(rèn)為，新電池技術(shù)最重要的優(yōu)勢(shì)在于其潛在的使用壽命。氧離子電池可以毫無問題地再生能量，如果氧氣由于副反應(yīng)而損失，那么損失可簡(jiǎn)單地通過環(huán)境空氣中的氧氣來補(bǔ)償。