布里斯托尔复合材料研究所的科学家们开发了一种新型的可控单向冰模板策略,可以定制具有可持续性和大规模可用性的下一代后锂离子电池的电化学性能。相关研究成果以“Ice-Templated, Sustainable Carbon Aerogels with Hierarchically Tailored Channels for Sodium- and Potassium-Ion Batteries”为题在Advanced Functional Materials 上。
当前,对可持续、合乎道德和低成本能源储存的需求正在迅速增加。这在一定程度上是由于发展电池驱动的交通系统(主要是用电动汽车取代汽油和柴油发动机)和手持设备(如手机)推动的。目前,这些技术主要依赖于锂离子电池。
电池有两个电极和一个隔膜,它们之间有电解液的携带电荷。使用锂电池有几个问题,包括设备内部的金属堆积,这可能会导致短路和过热。
锂电池的替代品,比如钠电池和钾电池,在其速率性能和多次使用的能力方面,历来表现不佳。这种较差的性能是由于钠离子和钾离子的尺寸较大,以及它们通过电池中的多孔碳电极的能力。
与这些电池相关的另一个问题是它们在使用寿命结束时不容易处理,因为它们是使用不可持续的材料。另外材料的成本也是一个因素,目前需要寻找更便宜的储存能源。
此外,锂在智利、玻利维亚和阿根廷等国开采。这种采矿具有很大的环境破坏性,而且与之相关的人权记录也很糟糕。