这张放大的图像显示了沉积在电池电极碳纤维上的铝。化学键使电极更厚，其动力学更快，从而产生比锂离子电池更安全、更便宜、更可持续的可充电电池。学分:康奈尔大学近年来，收集太阳能的成本下降了很多，这让传统能源变得捉襟见肘。然而，储能的挑战——需要储存间歇性和季节性变化的太阳能供应的能力——使这项技术在经济上没有竞争力。由林登·阿彻(Lynden Archer)领导的康奈尔大学研究人员一直在探索使用低成本材料来制造可充电电池，这将使储能变得更加负担得起。现在，他们已经表明，一种新的技术结合铝导致可充电电池提供高达10，000个无错误周期。
这种新型电池可以为锂离子电池提供一种更安全、更环保的替代品，目前锂离子电池在市场上占据主导地位，但充电速度慢，而且容易着火。
该团队的论文“使用界面金属-基底结合调节高容量铝和锌电池阳极的电沉积形态”发表在《自然能源》杂志上。
铝的优点之一是它在地壳中含量丰富，它是三价的，重量轻，因此它比许多其他金属具有更高的储存能量的能力。然而，铝很难集成到电池的电极中。它与玻璃纤维隔板发生化学反应，玻璃纤维隔板将阳极和阴极物理分开，导致电池短路和失效。
研究人员的解决方案是设计一种交织碳纤维的基底，与铝形成更强的化学键。当电池充电时，铝通过共价键沉积到碳结构中，即铝和碳原子之间共享电子对。
虽然传统可充电电池中的电极只有二维，但这种技术使用三维(或非平面)结构，并产生更深、更一致的铝层，可以进行精细控制。
在实际条件下，铝阳极电池可以比其他铝可充电电池可逆地充电和放电一个或多个数量级。
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