钾和氧制成低成本电池

根据俄亥俄州立大学最近发布的新闻报道，使用空气中低成本钾和氧的新电池设计显示出前景。虽然锂离子电池已成为从手机，电动汽车(EV)到可再生能源的电网支持等各种标准，但用于制造电池的原材料的高成本和这些材料的可用性正在成为关心。世界各地的研究人员正在寻找一种方法，用更便宜和更丰富的材料制造可行的电能存储设备。

俄勒冈州立大学的工作重点是电池的阴极结构，它将化学反应产生的能量存储在金属 - 氧气或金属 - 空气电池中。钾氧电池是在2013年发明的，当时由化学教授Yiying Wu领导的俄亥俄州立大学的一组研究人员表示，“电池可以比锂氧电池更有效，同时储存的能量是现有锂电池的两倍 - 但是，与许多新的电池化学物质一样，钾氧电池在充电和放电的次数方面存在问题。电池每次充电都会降级，永远不会超过5或10个充电周期 - 远离使电池成为存储电力成本效益的解决方案所需的周期寿命。

德州仪器(TI)DACx3608低功耗DAC采用3×3mm QFN封装，具有10/8位，8通道I²C电压输出。器件具有低静态电流，宽电源范围和每通道，断电选项，是低功耗，电池供电系统的理想选择。

确定降解的​​发生是因为氧“悄悄”进入电池的阳极 - 电池的负极。氧气导致阳极损坏，使电池不再供电。

为了应对这种影响，俄勒冈州立大学的博士候选人保罗吉尔莫尔开始将聚合物纳入阴极，看他们可以保护阳极免受氧气的影响。Gilmore说，关键是找到一种方法将氧气加入电池 - 这是工作所必需的 - 不会让氧气渗入阳极。

像人肺一样

据俄勒冈州立大学发布的消息称，“这种设计有点像人肺：空气通过纤维状碳层进入电池，然后遇到第二层，多孔性稍差，最后在第三层结束，第三层几乎没有多孔一点都不由导电聚合物制成的第三层允许钾离子穿过阴极，但限制分子氧进入阳极。该设计意味着电池可以充电至少125次 - 使钾氧电池的使用寿命比以前使用低成本电解质的寿命长12倍。

俄勒冈州立大学机械和航空航天工程教授Vishnu-Baba Sundaresan很快指出，这项工作尽管很有希望，但在实际电池开发可行之前仍需要更多的研究。Gilmore指出，“氧气电池具有更高的能量密度，这意味着它们可以改善电动汽车的范围和便携式电子产品的电池寿命，例如，在钾氧电池可用于这些应用之前必须克服其他挑战。”由经济材料制成

尽管如此，真正有兴趣创造使用更容易获得的材料的低成本电池。锂 - 氧电池 - 另一种可能的储能解决方案可能很昂贵，并且大多数设计使用稀缺资源，包括钴。根据俄勒冈州立大学的说法，为许多电动汽车供电的锂离子电池在材料水平上的成本约为每千瓦时100美元。研究人员估计，这种钾 - 氧电池每千瓦时的成本约为44美元。

Sundaresan说：“如果你想为电网选择一个全可再生的选项，那么你需要能够存储多余电力的经济型储能设备，并在你没有准备好工作电源时将电源恢复原状。”“像这样的技术是关键，因为它便宜，不使用任何异国材料，它可以在任何地方制造，并促进当地经济。”