让锂离子电池重回储能领域的新技术

考虑到全球可再生能源发电和电动汽车（EV）销量的上升，研究人员正在寻找最终的储能处理方法。一些科学家试图通过替代性和创新性处理方法来改善锂基电池的化学性能，而另一些科学家则希望他们能提出一种在电池中使用不同（即更便宜，更容易获得）化学元素的办法。

铝，钠和钾是其中一些化学元素比锂丰富得多的化学元素。从理论上讲，它们可以用于电池储能。

但是，研究声明，铝，钠和钾在电池中的使用具有挑战性，因为它们缺乏适合电池电极的材料。

悉尼科技大学的王国秀教授领导的新研究提出了一种对二维石墨烯纳米材料进行应变工程设计以制造新型阴极的新办法。应变工程是指通过改变材料的机械或结构特性来改变其特性的过程。

这项研究的作者说，这项新研究发表在《自然通讯》上，它说新办法可以扩展到高能量存储使用中的锂离子化学之外。

2D纳米材料的应变工程可以通过将铝，钾或钠作为电池中的重要元素来帮助开发基于锂离子化学的电池以外的电池。

科学家在他们的研究中说：“应变工程学的策略可以扩展到许多其他纳米材料上，以对电极材料进行合理设计，以实现锂离子化学以外的高能量存储使用。”

同时也是悉尼科技大学清洁能源技术中心主任的王教授说：

“锂离子电池以外的电池有希望成为高能量密度，低成本和大规模储能使用的候选者。但是，重要挑战在于开发适宜的电极材料。”

假如应变工程化的纳米材料能够成功地使用于电极中，则电池和储能研究范畴将进一步扩展到锂以外的各种潜在的存储处理方法。

锂的更便宜替代品可能意味着更便宜的储能处理方法

分解人士预测，锂的价格反弹在将来几年中，尽管由于冠状病毒危机的当前整体商品价格和需求的低迷。电动汽车的销量只会随着许多国家（尤其是欧洲）的上升而上升，将绿色复苏作为其刺激计划的核心。

关于整个能源存储而言，可再生能源的兴起也将意味着对便宜，更好的存储处理方法的研究可能不会很快进行。

最近，澳大利亚昆士兰科技大学（QUT）的研究人员提出了一种基于蕴含钻石的纳米结构的机械性能的设计方法，该结构可能用于机械能量存储设备，包括电池，生物医学传感系统，可穿戴设备以及小型机器人和电子产品。

机械储能系统是众多储能研究和创新之一。科学家和公司已证明，热，重力或地热能可用于存储和释放能量。

尽管锂离子电池是当前最流行且使用最广泛的能量存储处理方法，但将来可能存在于使用机械能而非化学能的纳米结构中。

在锂离子电池方面，韩国高等科学技术研究院（KAIST）的研究人员最近开发了一种新策略，以处理锂氧电池的局限性。依据科学家的说法，“这种新策略可确保锂氧电池具有高性能，被誉为下一代储能技术。”

无论电池类型及其电化学或机械结构要怎么样，电动汽车的繁荣和可再生能源的上升都要不断改进和商业可行的储能处理方法。