据新华社报道,巴西圣保罗大学日前宣布,已为该校自主研发的一款钒电池申请专利。这款电池的工作电压可达3伏特,具备充放电能力,目前已进入工业测试阶段。
圣保罗大学圣卡洛斯物理研究所在公告中介绍,钒在巴西储量丰富,其独特的电子结构使它能以多种氧化态存在,不同氧化态对应着不同的电子能级,适合用于电荷存储。这一特性让钒在先进电化学应用中极具前景,但将其制成性能稳定、可重复充电的电池却存在困难。主要原因在于钒在常规电化学环境中容易发生降解,尤其在水和氧存在时稳定性较差。
克莱斯皮略表示,这项技术的灵感源于自然界的生物体系。在酶和含金属离子的蛋白质等生物系统中,高度活泼的金属可以不断改变电子状态却不会降解,这是因为它们处于高度受控的化学环境中。他说,研究团队正是借鉴这一原理,为钒构建了一个“智能保护环境”。在这一环境中,钒能够反复改变其电子状态同时保持结构稳定,并且可以扮演“多级开关”的角色,在不同能级之间反复转换,从而实现可逆储能。
公告称,该电池不仅能在实验室条件下运行,还可在接近工业应用的真实环境中稳定工作。其约3伏特的工作电压与市面上主流商业电池相当,具备进一步产业化的潜力。
