最近一年來(lái)，鋅空電池發(fā)展迅速，陸續(xù)有Science，Nature Nanotechnology和Nature Energy等重磅文章發(fā)表，Science對(duì)鋅空的前景非?？春茫氐匕l(fā)了以下評(píng)論文章。

如果必要性是發(fā)明之母，那么潛在利潤(rùn)必須是發(fā)明之父。這兩種激勵(lì)都推動(dòng)了將鋅電池從通常用于助聽(tīng)器的小型一次性電池轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛇B接到電網(wǎng)的可充電龐然大物，存儲(chǔ)太陽(yáng)能或風(fēng)能在夜間或無(wú)風(fēng)時(shí)使用。馬里蘭大學(xué)的電池專(zhuān)家王春生說(shuō)，“隨著初創(chuàng)企業(yè)的激增和實(shí)驗(yàn)室研究的深入和快速發(fā)展，鋅電池是一個(gè)非常熱門(mén)的領(lǐng)域。”

鋰離子電池是電動(dòng)汽車(chē)中的巨型電池，是目前儲(chǔ)存可再生能源的領(lǐng)先者，但其組件很昂貴。鋅電池在經(jīng)濟(jì)上和地球上更容易，但是實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)指出了它們的主要缺點(diǎn)：它們不能在幾十年內(nèi)反復(fù)充電。

隨著越來(lái)越多的太陽(yáng)能、風(fēng)能和其他可再生能源上線，對(duì)電網(wǎng)規(guī)模電池存儲(chǔ)的需求正在增長(zhǎng)。今年，總統(tǒng)喬·拜登承諾到2035年使美國(guó)電網(wǎng)無(wú)碳。為了平衡供應(yīng)量，大部分可再生能源必須存儲(chǔ)數(shù)小時(shí)或數(shù)天，然后重新輸入電網(wǎng)。僅在加利福尼亞州，公用事業(yè)委員會(huì)就設(shè)想，到2026年部署超過(guò)8800兆瓦的可充電電池，上周，加利福尼亞州州長(zhǎng)加文·紐森提議提供3.5億美元的州資金，用于開(kāi)發(fā)長(zhǎng)期能源存儲(chǔ)技術(shù)。鋅電池生產(chǎn)商Zinc8 Energy Solutions負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)發(fā)展的副總裁馬克·巴喬說(shuō)：“這種趨勢(shì)不會(huì)下降，它只會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。”

鋅電池初創(chuàng)公司EnZinc的首席執(zhí)行官邁克爾·伯茨說(shuō)，對(duì)于電源存儲(chǔ)來(lái)說(shuō)，“鋰離子是800磅的大猩猩?！钡囀且环N相對(duì)稀有的金屬，只在少數(shù)幾個(gè)國(guó)家開(kāi)采，太稀缺和昂貴，無(wú)法支持世界公用事業(yè)網(wǎng)絡(luò)。汽車(chē)制造商也對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的需求很大。鋰離子電池通常也使用易燃液體電解質(zhì)。這意味著兆瓦規(guī)模的電池必須具有昂貴的冷卻和滅火技術(shù)。海軍研究實(shí)驗(yàn)室（NRL）高級(jí)電化學(xué)材料研究負(fù)責(zé)人黛布拉·羅利森說(shuō)：“我們需要鋰的替代品。”

那么鋅來(lái)了，這是一種銀質(zhì)、無(wú)毒、廉價(jià)、豐富的金屬。一次鋅電池已經(jīng)上市幾十年了。最近，一些充電鋅電池產(chǎn)品也已商業(yè)化，但它們的儲(chǔ)能能力往往有限。另一種技術(shù)，鋅液流電池也在取得長(zhǎng)足進(jìn)步。但它需要更復(fù)雜的閥門(mén)、泵和箱才能運(yùn)行。因此，研究人員目前正在努力改進(jìn)另一種變體，鋅空電池。

在這些電池中，加氫氧化鉀或其他堿性材料的水基電解質(zhì)將鋅陽(yáng)極和其他導(dǎo)電材料（通常是多孔碳）制成的陰極分開(kāi)。在放電過(guò)程中，空氣中的氧氣與陰極處的水反應(yīng)，形成氫氧化物離子，這些離子遷移到陽(yáng)極，在那里它們與鋅反應(yīng)，最終產(chǎn)生氧化鋅。該反應(yīng)釋放出通過(guò)外部電路從陽(yáng)極流向陰極的電子。電池充電意味著電流反過(guò)來(lái)，導(dǎo)致鋅金屬在陽(yáng)極上重新形成。