鉅大LARGE | 點擊量：726次 | 2021年07月27日
瑞士發(fā)現(xiàn)新型抗腐蝕材料，可提升鋁電池使用與效率
科學(xué)家致力于發(fā)展低成本、高效與安全電池，而身為鋰離子電池后起之秀，也有不少科學(xué)家關(guān)注并不斷研發(fā)鋁電池（aluminiumbatteries），其中瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)技術(shù)試驗室（Empa）與蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETHZ）已找出兩種材料，可望提升鋁電池效率與新增用途廣泛性。
由于鋁電池電解質(zhì)腐蝕性極強，甚至可腐蝕不銹鋼與金，因此科學(xué)家正在尋找替代材料或是抗腐蝕材料
依據(jù)在《AdvancedMaterials》報告，氮化鈦（titaniumnitride）與聚芘（Polypyrene）為良好替代材料，前者為導(dǎo)電性高與耐腐蝕性強的合成陶瓷材料，由常見的鈦和氮元素組成，且易于制造；后者則為碳?xì)浠衔铮瑑Υ嫒萘靠膳c石墨相競爭，可做為電池正極材料。
由于鋁電池電解質(zhì)腐蝕性極強，甚至可腐蝕不銹鋼與金，因此科學(xué)家正在尋找替代材料或是抗腐蝕材料。而氮化鈦可是說是該研究的沖破口，該材料比不銹鋼更加有效阻擋腐蝕性電解質(zhì)，同時也能以薄膜加工，如此一來就可以覆涂在電池上的聚合箔（polymerfoils），ETHZ功能性無機材料教授MaksymKovalenko認(rèn)為，研究可進(jìn)一步提升氮化物的多功能性。
科學(xué)家已成功在試驗室打造氮化鈦鋁電池（見首圖）。Kovalenko指出，氮化鈦也可以用在金屬導(dǎo)體，甚至能將其印刷在塑料上，其潛在使用也不限于鋁電池，也可用在鈉基電池、鎂基電池或高壓鋰離子電池。
聚芘的分子結(jié)構(gòu)。
第二種材料聚芘則為聚合物分子結(jié)構(gòu)，當(dāng)其分子鏈無序集中時，聚芘會具有導(dǎo)電性。Kovalenko表示，分子鏈之間存有許多空間，可讓電解質(zhì)中較大離子能夠滲入電極材料。團(tuán)隊則認(rèn)為聚芘和氮化鈦都是可撓式材料，可望用于可撓式電池，但目前該材料仍處于試驗室階段。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
這兩項材料發(fā)展皆有望提升再生能源的儲能使用。當(dāng)日照強烈與風(fēng)大時，儲能技術(shù)可有效儲存電力，以免發(fā)生缺電或是綠能供過于求的窘境。雖然在儲能技術(shù)中，鋰離子電池效率高，也是當(dāng)今最為廣泛技術(shù)，但由于鋰礦地球含量比鎂、鈉與鋁還要低，萃取也具困難性，鋰離子電池并不適合大范圍使用。
報告指出，目前急切要低成本和可大規(guī)模使用的固定式電力儲能設(shè)備，為此目標(biāo)，今朝已有一波新型電池研潮，而這些電池大多是由地表含量高且易于制造的零件組成。
