用于長期儲存太陽能和風能的大型電池是將豐富的可再生能源整合到美國電網的關鍵。然而，市場目前缺乏安全可靠的電池技術來支持可持續清潔能源的發展。據外媒報道，期刊《ACS Central Science》發表的一篇論文稱，研究人員設計出一種符合要求的經濟高效且環保的鋁離子（Al-ion）電池。ACS為American Chemical Society的簡稱，即美國化學學會。

圖片來源：期刊《ACS Central Science》

鋰離子（Li-ion）電池常見于多種消費電子產品，包括電動工具和電動汽車。這些電池由于能量密度高而被廣泛應用。但對于公用事業規模的能源存儲所需的大型電池系統來說，鋰的成本過高，而且鋰離子電池的易燃性會帶來相當大的安全風險。

可靠的長期儲能系統的潛在替代品包括可充電鋁離子電池。然而，它們最常見的電解質液態氯化鋁會腐蝕鋁陽極，而且對水分高度敏感，這會加劇腐蝕。這兩個因素都會導致穩定性差，并且電氣性能會隨著時間的推移而下降。因此，Wei Wang、Shuqiang Jiao和同事們希望設計一種沒有這些限制的改進型鋁離子電池。

研究團隊在含鋁離子的電解質中添加了惰性氟化鋁鹽，將其變成了固態電解質。氟化鋁鹽具有三維多孔結構，使鋁離子能夠輕松跳過電解質并提高電導率。此外，研究人員在構建鋁離子電池時，使用氟乙烯碳酸酯作為界面添加劑，在電極上形成一層薄薄的固體涂層，以防止形成會降低電池性能的鋁晶體。

在實驗中，電池的防潮性以及物理和熱穩定性得到了增強，使其能夠承受尖銳物體的反復刺擊和高達392華氏度的溫度。固態鋁離子電池的使用壽命也非常長，可持續10,000次充放電循環，同時損失的原始容量不到1%。

此外，大多數氟化鋁只需簡單清洗即可回收，然后回收用于性能略有下降的另一塊電池。新電池可以降低鋁離子電池的生產成本，延長其使用壽命，從而提高其實用性。