從鐵鏽到可充電:海水和廢金屬將改變能源儲存
美國伍斯特理工學院(WPI)的研究人員引入了一種新的可充電電池技術,利用海水中最豐富的負離子——氯,作為鋰的潛在替代品,為永續能源儲存帶來了新的可能性。

鋰離子電池雖然廣泛應用於電動車和消費性電子產品等領域,但其高成本和對稀缺材料的依賴限制了大規模儲能的應用。為了克服這項挑戰,美國伍斯特理工學院、阿拉巴馬大學和布魯克海文國家實驗室的研究人員合作,探索了氯離子如何增強氧化鐵電池材料的氧化還原化學。
他们的研究表明,氯离子插入到Fe(OH)2层状双氢氧化物中,形成了一种有利于Fe(OH)2/FeOOH单电荷转移转化反应的“绿锈”(Green Rust)中间结晶材料,显著提高了电池的循环稳定性。基于这一发现,研究人员制作了一个水电池原型,使用的电极主要由氧化铁和氢氧化物等丰富元素制成,具有成本低廉、材料丰富的优势。
此外,這項技術還有助於將未回收的廢鐵,特別是以鐵鏽形式存在的廢鐵,重新用於現代儲能領域。美國每年產生超過1500萬噸未回收的廢鐵,因此這項技術不僅有助於解決能源儲存問題,還有助於減少資源浪費和環境污染。
這項研究為永續能源儲存開闢了新的途徑,並有望為未來的能源發展和環境保護產生積極影響。這項研究成果最近發表於發表在美國化學學會的《材料化學》(Chemistry of Materials )雜誌上。