华裔科学家重大发现！利用金属生锈来发电，电能存储或迎来革命

发布时间：2023-03-13 09:17:14 所属栏目：动态来源：

导读：能源危机

随着全球经济社会的发展，对能源的需求也水涨船高。过去以传统化石能源为主导的能源结构，虽然极大提升了能源的转化效率，在推动人类科技和社会进步方面发挥了极大作用，但是随着这些化石能源的消耗，不

能源危机

随着全球经济社会的发展，对能源的需求也水涨船高。过去以传统化石能源为主导的能源结构，虽然极大提升了能源的转化效率，在推动人类科技和社会进步方面发挥了极大作用，但是随着这些化石能源的消耗，不可避免地向环境中排放了诸多污染物质以及大量的温室气体，全球温室效应和全球温室效应在不断增长。

金属-空气电池

从目前全球的情况来看，锂离子电池在能源存储市场上占有的份额是非常大的。但是，由于这项技术本身依赖于这种稀有资源，因此成本很高，而且利用的可持续性不强，亟需找到一种可持续性、性价比高的替代方案。其中，能源行业企业中，投资研发金属－空气电池，已经越来越受到广泛的关注，并且默认为储存是用作下一代电多能源存储的解决方案。

相信大家对这个概念还比较陌生，到底什么是金属－空气电池呢？这种类型的电池，最早概念的提出，是在1878年。其主要原理是，使用空气中的氧气或者纯氧作为电池的正极，以电极电位较负的金属，比如锌、镁、铝、铁等作为负极，一般采用碱性的电解质水溶液作为电解质，从而达到产生电流的目的。

1932年，锌－空气电池正式研制成功并面世，广泛用于助听器的生产。三十年后，美国宇航局试图在太空系统的相关计划中，开发应用铁－空气电池，但由于各种原因最终放弃了。不过，科学家们对金属－空气电池的热情，始终没有削减。

金属-空气电池的优点

相对于传统电池，金属－空气电池具有很多优点，比如能量密度非常高，金属－空气电池的理论比能量通常都在1000W·h/kg以上，属于高能的化学电源，是传统电池的20倍以上。

不过，目前金属－空气电池也有它的一些缺点，比如电池在工作中不能完全密封，受空气湿度和二氧化碳影响较大；有的金属－空气电池需要汞催化，而汞是一种对人体有危害、对环境有污染的重金属；正比如，电池的放电过程是持续性的，一旦开始就不能轻易停下来，否则极容易造成金属的腐蚀，影响使用寿命。

利用金属生锈来发电？

蒋教授的研究团队，在他们的电池技术中对“反向生锈”的过程进行了微调，这种技术可以有效地储存和释放能量。当铁发生氧化反应时，它失去了通过电池外部电路送到空气电极的电子。大气中的氧在空气电极上变成氢氧化物离子，然后穿过铁电极，形成氢氧化铁，最终生锈。

由于技术等方面的原因，目前看铁－空气电池仍然不适用于电动汽车，但是它在电能的存贮方面具备着强大的优势，不但可以以此为突破在商业上扩大规模生产，而且还有利于二氧化碳的减排，对减缓气候变化具有非常重要的作用。因此，我国在这方面的研究一直处于世界领先地位。

（编辑：汽车网）

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