新南威尔士大学悉尼分校的金东军博士领导了一个研究小组，证明可充电铝离子电池在可再生能源存储方面是一种可能。澳大利亚新南威尔士大学的一位化学家找到了一种方法，使铝离子电池技术背后的科学原理发挥作用，这使铝离子电池离成为现实又近了一步。在伊利诺斯州西北大学(Northwestern University)完成的一项研究中，现新南威尔士大学化学系的金东军博士(Dr. Dong Jun Kim，音译)领导了一个研究小组，其中包括诺贝尔奖得主弗雷泽•斯托达特爵士(Sir Fraser Stoddart)，展示了一种为可充电铝电池设计活性材料的策略。
博科园-科学科普：该研究于2018年12月4日发表在《自然能源》(Nature Energy)上。到目前为止，寻找合适的基质电极插入复杂铝离子一直是一个基本的挑战。金博士表示：我们发现了一种设计可充电铝电池的新方法，即使用具有氧化还原活性的大环化合物作为活性材料。换句话说，金博士和他的团队成功地使用了一种大型有机化合物作为电池储存能量的组成部分，这在之前曾让研究人员感到困惑。
铝离子电池可以提供更好的可再生能源存储，图片：Shutterstock
相信论文中讨论的这项研究为设计铝离子电池开辟了一条新途径，这可能会引起研究下一代电化学储能的科学家们的兴趣。尽管锂离子电池在为移动电子设备提供动力方面取得了巨大成功，但在可再生能源应用方面，锂离子电池的使用周期有限，安全隐患大，成本相对较高。另一方面，铝离子电池被认为是这一领域的理想竞争者，因为铝是地壳中仅次于氧和硅的第三丰富元素。由于其多重氧化还原态，它也具有最高的理论容量之一。
人们对开发铝电池寄予了很高的期望，认为它能提供高性价比的能源。研究结果显示电池的性能很有前途，但是这还处于早期阶段，各个方面都需要进一步改进，因此与成熟的锂离子电池系统相比，没有多少意义。他将继续研究铝离子电池，同时研究使用其他元素的可能性。期待进一步研究如何将氧化还原活性有机分子应用于铝、镁、锌、钙等多价离子插层电池。
博科园-科学科普｜参考期刊文献:《Nature Energy》
研究/来自：新南威尔士大学
DOI: 10.1038/s41560-018-0291-0
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