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墨西哥科学家研发革命性锌空气电池:针刺、火烧、水浸全不怕,有望用于汽车

来源:ithome 2025-11-06 23:00:52

xiayx 11月6日消息,据外媒 Interesting Engineering 今晚报道,墨西哥研究人员开发出一种革命性锌空气电池(ZAB),即便被刺穿、点燃,甚至完全浸入水中,也能持续工作。

该项目由墨西哥先进材料研究中心(CIMAV)的首席研究员 Noé Arjona 博士领导,展示了锌空气技术如何带来更安全、更环保的储能方式,同时避免了传统锂离子电池中的易燃材料。“我们没有使用锂离子电池,因为其电解液易燃,存在诸多安全隐患。”

研究团队摒弃了昂贵、稀缺且开采对环境有害的锂和钴,而是研发了一种超耐用锌空气电池,通过空气中的氧气产生能量。

电池内部,一张点缀着单原子镍的碳片取代了大块金属电极,这在保持高性能的同时大幅减少了原金属用量。

Arjona 补充道:“许多金属在电池中使用时也存在安全风险,而且活性最高的材料多属于关键资源清单,因此我们希望尽量少用金属。”

墨西哥科学家研发革命性锌空气电池:针刺、火烧、水浸全不怕,有望用于汽车

为了在分子层面分析原型电池,研究团队借助加拿大萨斯喀彻温大学的加拿大光源(CLS)同步辐射设施。据xiayx了解,该环形粒子加速器能够产生比太阳亮一百万倍的强光束。X 射线测试显示,镍原子均匀分布在碳片表面。

这种结构结合凝胶聚合物电解液和锌,消除了大量金属和易燃电解液带来的安全隐患。

在耐久性测试中,研究人员用钉子刺穿电池、点燃电池并将其浸入水中,电池在每次实验后依然完全正常工作,表现出前所未有的安全性和耐用性。

该电池在极端温度下也保持稳定高效,无论酷暑或严寒,都没有出现明显的性能下降。

Arjona 指出:“在加拿大,电动汽车在极寒环境下充电是个大问题,而我们的技术在高低温环境下都不会受到影响。”

研究团队希望,这种耐用电池能成为电动汽车、航空航天系统以及恶劣环境下远程传感器的理想选择。

使用镍等丰富金属替代锂或钴还能降低成本,团队还在探索将可生物降解组件引入电池,使其在报废后有助于改善土壤和促进植物生长。

Arjona 强调,要完全取代现有电池仍需更多研究。“若想拥有高度安全的电池,必须使用单原子催化剂设计电池。这就是储能的未来。”

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