丢弃的重金属电池给环境带来的污染令人头疼。为了解决环境问题，奥地利一所大学开发了一种基于陶瓷材料的可充电氧离子电池。电池在生产过程中不需要任何稀有元素，还具有耐高温、可降解、可重复使用、使用寿命长的优点。

维也纳科技大学是奥地利最古老的大学之一，与西班牙一起开发的这种可充电氧离子电池，有望成为大型储能系统的绝佳解决方案，方便那些可再生能源的电能储存。该研究结果发表在先进能源材料网站上。

作者亚历山大·施密特博士告诉维也纳科技大学新闻室:“如果你需要一个大型储能单元来储存太阳能或风能产生的电，氧离子电池可能是一个很好的解决方案。因为这种能量密度低的电池不会受到工作温度的影响，使用寿命长，不会像锂电池那样有火灾隐患。”

据悉，这种氧离子电池仅由固体和阻燃氧化物组成，当设备出现故障时，其安全性远大于锂电池。

研究人员将LSF(包括)作为氧离子电池的阴极，而LSCrMn(包括)作为阳极的充放电循环和阻抗测量，其中LSCrMn为阳极。

研究发现，当一个特殊的电极主要由陶瓷材料和特定比例混合钒、铁、铬和锰金属制成的充放电时，它可以吸收和释放带有双负电荷的氧离子。当施加电压时，氧离子从一种陶瓷材料转移到另一种陶瓷材料，放电时，它们可以再次转移到原来的位置，从而产生电流。

目前，这种电池原型中使用的金属并不完全罕见，但也不完全常见。因此，科学家们正试图用更便宜的东西来代替金属，但是这种电池还没有使用钴(Co)或镍(Ni)金属来充放电电池。

研究人员在进行环境温度测试时发现，这种电池可以在350°C到400°C的温度下正常工作，电池电压为0.6V，储存电能容量高达120mAh/cm3，放电效率接近100%，同时具有良好的循环性能。

很多电池技术最大的优点就是它的潜在寿命，因为有些电池经过多次充电循环后，内部的电荷载体在某些情况下无法进行化学交换，会导致其电池容量下降和损坏。比如锂电池经过多次循环充电后，锂元素会永久流失，导致其电池容量不可逆转地下降。

在电极氧化过程中，这种新型电池消耗的氧气可以通过开放式辅助电极来补充流失的氧气。这些流失的氧气可以通过大气中的氧气来补充，从而实现电极再生，使电池容量不易流失。

虽然这种新型电池不适合智能手机或电动汽车，因为它只能达到锂电池能量密度的三分之一，但它可以在200℃到400℃的高温下运行，远比锂电池耐热。

维也纳科技大学化学技术与分析研究所的于尔根·弗莱格教授告诉学校新闻社，“这种电池的充放电原理其实和锂电池很像，但是我们在材料上有优势。陶瓷制成的电池比锂制成的电池耐高温，不易燃烧起火。”

此外，托比亚斯胡贝尔博士还表示，“陶瓷材料是一个很大的优势。它具有良好的适应性，可以相对容易地获得其他元素，替代难以获得的稀有或贵金属元素。”

研究者认为，这种新型充电电池可以应用于更多领域。

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