研发新突破,巴西3伏特镓电池技术解析
新华社里约热内卢1月18日电(记者周永穗)巴西圣保罗大学日前宣布为该校研发的一款铌电池申请专利,该电池电压可达3伏特,具备充放电能力,目前已进入工业测试阶段。 巴西圣保罗大学圣卡洛斯物理研究所
巴西圣保罗大学近日宣布,已为该校研发的一款钒电池申请专利。这种电池的工作电压可达3伏特,并具备充放电能力,目前正处在工业测试阶段。
圣保罗大学圣卡洛斯物理研究所在发布的公报中介绍,钒在巴西储量丰富,它的电子结构独特且能处于多种氧化态,而这些不同氧化态对应着不同的电子能级,可用于电荷存储。这一特性让钒在先进电化学应用中极具前景,但将其制成性能稳定、可重复充电的电池则一直面临挑战。主要原因是钒在常规电化学环境中容易发生降解,尤其当存在水和氧时,其稳定性较差。
公报指出,这款钒电池的研发始于十年前,由圣保罗大学生物电化学与界面研究所负责人弗兰克·克雷斯皮略牵头开展。研究团队为钒重新设计了其所在的化学环境,从而使这种金属能够长期保持其原有特性。
克雷斯皮略表示,这项技术的灵感源于自然界的生物体系。在酶和包含金属离子的蛋白质等生物系统中,高度活泼的金属可以不断改变电子状态而不会发生降解,这是因为它们处于高度受控的化学环境之中。研究团队正是借鉴了这一原理,为钒构建了一个“智能保护环境”。在此环境中,钒能够反复改变其电子状态,同时保持结构稳定,并且可以扮演“多级开关”的角色,在不同能级之间反复转换,从而实现可逆储能。
公报称,该电池不仅能在实验室条件下运行,还可在接近工业应用的真实环境中稳定工作。其3伏特的工作电压与市面上主流商业电池相当,具备了进一步产业化的潜力。(完)
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