集成太阳能或风能中的可再生能源的最大障碍之一是存储问题–在风不吹或天空阴云密布的情况下，如何存储电力？
斯坦福大学的研究人员正在着力解决这一难题，并报告了一种廉价，耐用且高效的新型大功率电极的开发。如果发展如希望的那样继续下去，这一发现可能会促进制造足够大的电池，以在电网上提供经济的可再生能源。
所述电极使用来自铜化合物六氰合铁酸铜的结晶纳米颗粒制成。新电极中发现的晶体的原子结构具有开放的框架，该框架允许离子移入和移出而不会损坏电极。
实验室测试表明，该电极在40,000次充电/放电循环后仍能幸存。进行该操作后，电极仍可充电至原始容量的80％。相比之下，当今的普通锂离子电池在恶化之前只能处理大约400次充电/放电循环。而且由于离子可以自由移动，因此新电极的充电和放电周期非常快。
该研究的主要作者，材料科学与工程专业的研究生科林·韦塞尔斯说：“按照每天几个周期的速度，这种电极在电网上将具有30年的良好使用寿命。”
斯坦福大学团队描述其研究的论文于本周发表在《自然通讯》杂志上。
Wessells顾问兼斯坦福大学科学与材料工程系教授Yi Cui补充说：“这是一项突破性的性能-电池将持续运行数万次循环，永不失效。”
能量密度一直是研究人员的主要重点，他们致力于制造更好的基于锂离子的电池，以用于移动电话和膝上型计算机等便携式电子设备。成本也是开发电网储能解决方案的重要因素。
由于锂离子电池中使用的某些组件价格昂贵，因此将它们放大到可以在电网中使用的程度并不经济。斯坦福大学的研究人员代替了锂离子电池中使用的有机电解质，而是使用了一种水基电解质，韦塞尔说，这种电解质“基本不含”。
然而，据新能源与燃料公司称，该项目需要开展更多的开发工作。事实证明，新电极的化学性质仅可用作高压电极。电池需要两个电极-一个用于阴极的高压电极和一个用于阳极的低压电极-以便产生产生电能的电压差。在制造实际电池之前，研究人员将需要寻找另一种用于阳极的材料。团队报告说他们已经在研究各种材料，并且有一些有希望的候选人。
图片：bterrycompton
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