墨西哥科研團(tuán)隊(duì)近日在儲能領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，成功研發(fā)出一種具備超強(qiáng)安全性和環(huán)境適應(yīng)性的鋅空氣電池。這種新型電池在經(jīng)歷穿刺、燃燒甚至完全浸水等極端測試后，仍能保持正常運(yùn)作，為清潔能源存儲提供了全新解決方案。

研究負(fù)責(zé)人諾埃·阿爾霍納博士指出，傳統(tǒng)鋰離子電池因使用易燃電解液存在重大安全隱患，而團(tuán)隊(duì)開發(fā)的鋅空氣電池通過創(chuàng)新設(shè)計規(guī)避了這些風(fēng)險。該電池采用空氣中的氧氣作為活性物質(zhì)，完全摒棄了鋰、鈷等稀缺且開采過程污染嚴(yán)重的金屬材料。

電池核心組件采用表面均勻負(fù)載單原子鎳的碳基電極，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計在確保高能量密度的同時，將金屬用量降至最低。阿爾霍納解釋稱："關(guān)鍵資源清單中的高活性金屬不僅存在安全風(fēng)險，其開采過程也對環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。我們的技術(shù)通過原子級催化實(shí)現(xiàn)了材料效率的革命性提升。"

借助加拿大薩斯喀徹溫大學(xué)同步輻射設(shè)施的百萬倍太陽光強(qiáng)X射線分析，研究證實(shí)鎳原子以單原子形式均勻分散在碳基體表面。這種獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu)配合凝膠聚合物電解液，構(gòu)建起多重安全防護(hù)體系，有效消除了傳統(tǒng)電池易燃易爆的隱患。

極端條件測試顯示，該電池在-20℃至60℃溫度范圍內(nèi)均保持穩(wěn)定輸出，性能衰減不足5%。當(dāng)研究人員用鋼釘穿刺電池外殼、直接明火灼燒以及完全浸沒于水中時，電池組均能持續(xù)供電且未發(fā)生任何危險反應(yīng)。阿爾霍納特別強(qiáng)調(diào)："這項(xiàng)技術(shù)解決了電動汽車在加拿大極寒地區(qū)充電困難的核心問題。"

成本優(yōu)勢方面，新型電池通過替換貴金屬材料使制造成本降低約40%。研究團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)可生物降解的電池組件，實(shí)驗(yàn)表明報廢后的電池材料能夠改善土壤結(jié)構(gòu)并促進(jìn)植物生長，形成完整的綠色循環(huán)。

目前該技術(shù)已進(jìn)入中試階段，團(tuán)隊(duì)正與汽車制造商和航天企業(yè)探討合作。雖然完全替代現(xiàn)有電池體系仍需突破，但阿爾霍納堅(jiān)信單原子催化設(shè)計代表儲能技術(shù)發(fā)展方向："要實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全，必須從原子尺度重構(gòu)電池反應(yīng)機(jī)制，這將是下一代儲能系統(tǒng)的核心特征。"