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墨西哥团队研发超耐用锌空气电池:耐刺穿火烧水浸,极端温度下性能稳定

时间:2025-11-07 06:34:13来源:互联网编辑:快讯

墨西哥科研团队近日在储能领域取得突破性进展,成功研发出一种具备超强安全性和环境适应性的锌空气电池。这种新型电池在经历穿刺、燃烧甚至完全浸水等极端测试后,仍能保持正常运作,为清洁能源存储提供了全新解决方案。

研究负责人诺埃·阿尔霍纳博士指出,传统锂离子电池因使用易燃电解液存在重大安全隐患,而团队开发的锌空气电池通过创新设计规避了这些风险。该电池采用空气中的氧气作为活性物质,完全摒弃了锂、钴等稀缺且开采过程污染严重的金属材料。

电池核心组件采用表面均匀负载单原子镍的碳基电极,这种结构设计在确保高能量密度的同时,将金属用量降至最低。阿尔霍纳解释称:"关键资源清单中的高活性金属不仅存在安全风险,其开采过程也对环境造成严重破坏。我们的技术通过原子级催化实现了材料效率的革命性提升。"

借助加拿大萨斯喀彻温大学同步辐射设施的百万倍太阳光强X射线分析,研究证实镍原子以单原子形式均匀分散在碳基体表面。这种独特的纳米结构配合凝胶聚合物电解液,构建起多重安全防护体系,有效消除了传统电池易燃易爆的隐患。

极端条件测试显示,该电池在-20℃至60℃温度范围内均保持稳定输出,性能衰减不足5%。当研究人员用钢钉穿刺电池外壳、直接明火灼烧以及完全浸没于水中时,电池组均能持续供电且未发生任何危险反应。阿尔霍纳特别强调:"这项技术解决了电动汽车在加拿大极寒地区充电困难的核心问题。"

成本优势方面,新型电池通过替换贵金属材料使制造成本降低约40%。研究团队正在开发可生物降解的电池组件,实验表明报废后的电池材料能够改善土壤结构并促进植物生长,形成完整的绿色循环。

目前该技术已进入中试阶段,团队正与汽车制造商和航天企业探讨合作。虽然完全替代现有电池体系仍需突破,但阿尔霍纳坚信单原子催化设计代表储能技术发展方向:"要实现本质安全,必须从原子尺度重构电池反应机制,这将是下一代储能系统的核心特征。"

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