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蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，美國能源部（DOE）阿貢國家實(shí)驗(yàn)室（Argonne National Laboratory）的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，電池電解質(zhì)的復(fù)雜混合物中會(huì)發(fā)生合作行為。電解質(zhì)是在電池的兩個(gè)電極之間移動(dòng)離子的帶電粒子，將存儲的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的材料。

研究小組發(fā)現(xiàn)，將兩種不同類型的陰離子（帶負(fù)電的離子）與陽離子（帶正電的離子）結(jié)合起來可以顯著提高電池的整體性能。這表明，仔細(xì)選擇離子混合物可以使電池開發(fā)人員能夠精確定制材料，以產(chǎn)生所需的性能特征。

圖片來源：阿貢國家實(shí)驗(yàn)室

該研究的重點(diǎn)是一種稱為多價(jià)電池（multivalent battery）的下一代電池。當(dāng)今的鋰離子電池為乘用電動(dòng)汽車和在電網(wǎng)上存儲可再生能源等關(guān)鍵應(yīng)用提供的電能有限。許多研究人員將多價(jià)電池視為潛在的替代品。

眾多新技術(shù)使用鋅、鎂和鈣等陽離子，這些陽離子的電荷為+2，而鋰離子的電荷為+1。通過移動(dòng)更多電荷，多價(jià)電池可以存儲和釋放更多能量，因此是替代電動(dòng)汽車中現(xiàn)有鋰離子電池技術(shù)的有吸引力的候選者。多價(jià)電池還被設(shè)想用于網(wǎng)格存儲。

多價(jià)電池的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使用由穩(wěn)定供應(yīng)鏈提供的豐富元素。相比之下，鋰的儲量較少，而且國際供應(yīng)鏈價(jià)格昂貴且不穩(wěn)定。

追求先進(jìn)的多價(jià)電池

優(yōu)化電解質(zhì)如何在電池電極之間移動(dòng)離子對于獲得良好的性能和長壽命至關(guān)重要。這種來回過程會(huì)導(dǎo)致電池陽極（負(fù)極）表面金屬原子的沉積和剝離。高性能、持久的電池應(yīng)該能夠可逆地沉積和剝離均勻的金屬層數(shù)千次。

如今，研究人員正在研究的大多數(shù)多價(jià)電池性能不佳，限制了其商業(yè)可行性。離子和電極往往不穩(wěn)定并且會(huì)降解。因此，電解質(zhì)無法有效傳輸陽離子，從而降低了電池發(fā)電和儲存電力的能力。