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蓋世汽車訊 據外媒報道，美國能源部（DOE）阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory）的科學家發現，電池電解質的復雜混合物中會發生合作行為。電解質是在電池的兩個電極之間移動離子的帶電粒子，將存儲的化學能轉化為電能的材料。

研究小組發現，將兩種不同類型的陰離子（帶負電的離子）與陽離子（帶正電的離子）結合起來可以顯著提高電池的整體性能。這表明，仔細選擇離子混合物可以使電池開發人員能夠精確定制材料，以產生所需的性能特征。

圖片來源：阿貢國家實驗室

該研究的重點是一種稱為多價電池（multivalent battery）的下一代電池。當今的鋰離子電池為乘用電動汽車和在電網上存儲可再生能源等關鍵應用提供的電能有限。許多研究人員將多價電池視為潛在的替代品。

眾多新技術使用鋅、鎂和鈣等陽離子，這些陽離子的電荷為+2，而鋰離子的電荷為+1。通過移動更多電荷，多價電池可以存儲和釋放更多能量，因此是替代電動汽車中現有鋰離子電池技術的有吸引力的候選者。多價電池還被設想用于網格存儲。

多價電池的另一個優點是使用由穩定供應鏈提供的豐富元素。相比之下，鋰的儲量較少，而且國際供應鏈價格昂貴且不穩定。

追求先進的多價電池

優化電解質如何在電池電極之間移動離子對于獲得良好的性能和長壽命至關重要。這種來回過程會導致電池陽極（負極）表面金屬原子的沉積和剝離。高性能、持久的電池應該能夠可逆地沉積和剝離均勻的金屬層數千次。

如今，研究人員正在研究的大多數多價電池性能不佳，限制了其商業可行性。離子和電極往往不穩定并且會降解。因此，電解質無法有效傳輸陽離子，從而降低了電池發電和儲存電力的能力。