研究人员展示了铝在水下排斥油的能力。由研究人员提供
新的电池设计可以大大延长用于电动汽车、离网存储和其他应用的一次性金属空气电池的保质期。
金属空气电池是现有的最轻、最紧凑的电池类型之一，但它们可能有一个主要限制：在不使用时，它们会迅速退化，因为腐蚀会侵蚀其金属电极。现在，麻省理工学院的研究人员已经找到了一种可以显着减少腐蚀的方法，从而使此类电池的保质期更长。
虽然典型的可充电锂离子电池在存放一个月后仅损失约 5% 的电量，但它们对于许多应用而言过于昂贵、笨重或笨重。一次（不可充电）铝空气电池便宜得多，而且更紧凑、更轻便，但它们每个月会损失 80% 的电量。
麻省理工学院的设计通过在铝电极和电解质之间引入隔油层来克服铝空气电池的腐蚀问题——当电池处于待机状态时，两个电池电极之间的液体会腐蚀铝。电池一用完，油就会被迅速抽走并更换为电解液。结果，能量损失减少到每月仅 0.02%——改善了千倍以上。
今天，前麻省理工学院研究生 Brandon J. Hopkins '18、WM Keck 能源教授 Yang Shao-Horn 和机械工程教授 Douglas P. Hart 在《科学》杂志上报道了这一发现。
照片显示了研究团队建造的概念验证电池，以展示他们的系统如何在实践中工作。该电池可以持续使用和待机 24 天，而没有新保护系统的同类电池只能使用 3 天。由研究人员提供
霍普金斯说，虽然其他几种方法已被用于延长金属空气电池（可以使用其他金属，如钠、锂、镁、锌或铁）的保质期，但这些方法可能会牺牲性能。大多数其他方法涉及用不同的、腐蚀性较小的化学配方代替电解质，但这些替代方法会大大降低电池电量。
其他方法包括在储存期间将液体电解质泵出，并在使用前将其抽回。这些方法仍然会导致严重腐蚀，并可能堵塞电池组中的管道系统。因为铝是亲水性的（吸水的），即使在电解液从电池组中排出后，剩余的电解液也会附着在铝电极表面。霍普金斯解释说：“电池具有复杂的结构，因此电解液会陷入许多角落，”这会导致持续腐蚀。
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