最近一年來，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)鋅空的前景非常看好，特地發(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)能在夜間或無風(fēng)時(shí)使用。馬里蘭大學(xué)的電池專家王春生說，“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)非常熱門的領(lǐng)域。”鋰離子電池是電動(dòng)汽車中的巨型電池，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：“這種趨勢(shì)不會(huì)下降，它只會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)?！?/span>鋅電池初創(chuàng)公司EnZinc的首席執(zhí)行官邁克爾·伯茨說，對(duì)于電源存儲(chǔ)來說，“鋰離子是800磅的大猩猩。”但鋰是一種相對(duì)稀有的金屬，只在少數(shù)幾個(gè)國(guó)家開采，太稀缺和昂貴，無法支持世界公用事業(yè)網(wǎng)絡(luò)。汽車制造商也對(duì)電動(dòng)汽車的需求很大。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：“我們需要鋰的替代品?！?/span>那么鋅來了，這是一種銀質(zhì)、無毒、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、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。在放電過程中，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來，導(dǎo)致鋅金屬在陽(yáng)極上重新形成。
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