據外媒報道，中國和英國研究人員以鹽為主要成分，研發出一款新型可充電電池，可加快行業向綠色交通運輸的轉變進程。

 

       許多電動汽車（EV）采用可充電鋰離子電池供電，但鋰離子電池能量和動力會隨著時間漸漸衰減。在某些情況下，鋰離子電池在工作或充電過程中還會變得過熱，從而降低電池壽命并減少續航里程。

 

       為了解決上述問題，英國諾丁漢大學與中國六家科研機構合作，開發出一種創新且價格合理的儲能器，兼具固態氧化物燃料電池和金屬空氣電池的綜合性能。新電池可充分回收、環保、成本低且安全，同時還可以顯著增加電動汽車的續航。

 

       固體氧化物燃料電池是通過化學反應將氫和氧轉化為電能。盡管其可以從燃料中高效提取能量，且經久耐用、成本低廉、生產環保，但卻不能充電。金屬空氣電池是電化學電池，通過使用廉價金屬（如鐵）和空氣中的氧氣發生反應產生電能。在充電過程中，它們僅向大氣釋放氧氣。這種高能量密集型電池不是很耐用，但卻可以充電，可以存儲和釋放與鋰離子電池一樣多的電量，且更安全便宜。

 

       在研究早期階段，研究團隊探索出一種高溫鐵空氣電池設計，使用熔融鹽作為電解質（通過熱激活）實現導電。廉價且易燃的熔融鹽可為電池提供較大儲能和供電能力，并延長其使用壽命。但是，熔融鹽也有缺點。諾丁漢大學研究負責人George Chen教授表示：“在極端高溫下，熔融鹽會發生劇烈腐蝕、揮發、蒸發或泄漏，對電池設計的安全性和穩定性方面帶來重大挑戰。因此，對電解質特性進行微調變得十分迫切，以提高電池性能，并在未來用于電力運輸。”

 

       研究人員現已通過使用固態氧化物納米粉末將熔融鹽轉變為軟固體鹽，成功地改進了該技術。合作項目領導人、來自中國科學院上海應用物理研究所的Jianqiang Wang教授預測，由于這種準固態（QSS）電解質可以抑制高溫下熔融鹽的蒸發和流動，適用于工作環境為800ºC的金屬空氣電池。

 

       項目合作者、同樣也是來自中國科學院上海應用物理研究所的Cheng Peng博士對該實驗研究的獨特設計進行了解釋。通過納米技術實現準凝固過程，以構建一個可靈活連接的固體氧化物顆粒網絡，并使該網絡作為結構屏障鎖定在熔融鹽電解質中，同時仍然允許電解質在極端高溫下安全導電。

 

       諾丁漢熔融鹽電解實驗室的負責人Chen教授表示，希望團隊研究成果有助于開發出一種更簡單、有效的方法，從而設計出低成本、高性能、高穩定性和高安全性的熔融鹽金屬空氣電池。他還稱：“改良的熔鹽鐵氧電池在新市場應用中具有巨大潛力，如電力運輸和可再生能源，這需要家庭和電網均采用創新存儲解決方案。原則上，該電池還能夠存儲太陽能和電能，這對于家庭和工業能源非常必要。目前在西班牙和中國，熔融鹽被大量使用以收集和存儲太陽能，然后將其轉化為電能。而熔融鹽金屬空氣電池可在一臺設備中完成這兩項工作。”