最近，來自中國和澳大利亞的科學家團隊合作成功研發(fā)了世界上第一個安全高效無毒的水性鋁自由基電池。該電池具有低成本、高容量和豐富儲量等優(yōu)勢，可能為未來的新能源領(lǐng)域帶來光明的前景。

最新研究成果已于近期發(fā)表在了《美國化學雜志》上。

大多數(shù)電池都含有有害物質(zhì)，當他們被丟棄在垃圾填埋場或扔到其他地方時，會污染環(huán)境。鉛、鎘和汞等物質(zhì)會毒害人和動物，污染土壤和水，而且這些有害物質(zhì)會在環(huán)境中停留很長時間。

有鑒于此，來自南澳大利亞弗林德斯大學和中國浙江科技大學的研究小組成功開發(fā)出了一種水性鋁自由基電池。該電池使用阻燃和空氣穩(wěn)定的水基電解質(zhì)，在800次循環(huán)中提供1.25 V的穩(wěn)定電壓輸出和110 mAh/g的容量，每次循環(huán)損耗僅為0.028%。

據(jù)悉，與傳統(tǒng)電池不同，水性鋁自由基電池采用水性液體作為電解質(zhì)，而非有機液體，具備更安全、更便宜、更環(huán)保的特點，并能有效防止電池發(fā)生火災或爆炸。

此外，科學家們研發(fā)了一種特殊的水性路易斯酸電解質(zhì)，使鋁離子能在正負極之間可逆地沉積和剝離，同時通過鐵離子的氧化還原反應(yīng)提高電池的能量密度。這些反應(yīng)在負極形成的鐵鋁合金上同時進行，從而增強了電池的可逆性和穩(wěn)定性。

研究人員表示，包括Al3+、Zn2+或Mg2+在內(nèi)的多價金屬離子電池，利用地殼中豐富的元素，能提供比鋰離子電池（LIBs）更高的能量密度。特別是，鋁離子電池（AIBs）備受關(guān)注，因為鋁是儲量第三大的元素（8.1%），這使得AIB有可能成為可持續(xù)的低成本儲能系統(tǒng)。

未來，研究人員希望使用可生物降解材料來開發(fā)軟包電池，以使產(chǎn)品安全和可持續(xù)。