加利福尼亚州开发出一种新型有机电池
最近審查:02.07.2025

南加州大学的专家研发出一种有机电池。科学家表示,这种电池更加耐用,且采用廉价的有机材料制成。与普通电池不同,这种有机电池不含有毒化合物和金属,适用于发电厂。这项新研发成果将使电网能量更加稳定,并能够实现大规模能量积累和后续利用。
南加州大学教授斯里·纳拉扬指出,这种有机电池能够在长达五千次充电循环中保持效率,初步估计其使用寿命约为十五年。
目前使用的锂离子电池在大约一千次充电循环后效率就会显著下降,而且制造成本要高出十倍。正如研究小组指出的那样,有机电池凭借其简单、低成本、可靠和环保的特点,将在储能领域取得突破。此外,有机电池可以开启替代能源利用的新阶段,从而最大限度地满足民众的能源需求。
太阳能电池板只有在阳光照射时才能发电,就像所有风力涡轮机只有在风力吹拂时才能发电一样。因此,能源公司生产清洁能源无利可图,因为不可能依赖太阳能或风能等能源来满足消费者的需求。
能够积累和储存能量然后释放的电池将有助于解决替代能源不可靠的主要问题。
目前,大规模储能是主要问题。专家表示,未来的可再生能源需要廉价且环保的解决方案。
新型有机电池的作用机理基于氧化和还原反应。溶液通过一个由带有电极的膜隔开的容器进入,在此过程中释放能量。
这种解决方案的优势在于,电源的功率与容量无关。理论上,装有电活性材料的容器可以是任意尺寸,从而增加储能的总容量。此外,还可以调节中央电池,并控制每小时产生的能量。
研究团队专注于电活性材料,而非以往模型中使用的金属和有毒物质。科学家们的任务是找到一种能够溶于水的有机化合物。最终,他们开发出了一种对环境影响较小且无需大量投资的系统。
在大量实验中,一组专家发现,氧化有机化合物——醌,存在于某些动物、细菌、真菌的组织中,是光合作用和氧气交换所必需的,非常适合有机电池的运行。
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