一箭双雕 既供能又淡化水的钠离子电池


很多科学家正在致力于解决能源危机和水资源短缺的问题。不过这两大挑战是不是可以被一种技术解决呢。美国伊利诺伊州大学的研究大学设计了一种全新的电池,不但可以当电池,还可以是淡化水装置。

锂离子电池可以很好地为智能手机和手提电脑供能,不过对于大尺寸储能方面还有很大改进空间。锂的稀少使很多科学家将目光转向了它的替代品,地表储量超过2.6%的钠就是其中之一。

尽管技术处在早期阶段,钠离子电池展现出了一种可经济性地解决能源问题可能性。去年,有研究者使用非昂贵且丰富的原料作为电池成份,并宣称有一天将发展成为大容量的能量储存站。而在这之前,已经出现了钠离子电池供能的自行车。

通常情况下,电池被充电的时候,离子重新扩散到水里。不过研究团队在电池中插入了隔膜,阻止钠离子扩散到已经淡化的水中。

研究团队制作了一个模型,使用与海水盐分相近的水研究设备的效果,结果发现可以恢复大约80%左右的淡化水水平。不过这其中仅仅是盐分相近,没有加入其他污染物。下一步,他们打算使用真正的海水来检验设备。

这种电池与传统淡化技术相比有很大的优势。目前常用的海水淡化技术是反渗透技术,让水通过隔膜以分离盐分。这个过程既昂贵又耗能。为了经济,反渗透平台也必须做得非常大。相反,Smith认为他的电池可大可小,适应于各种应用场景,而且除盐需要的能量很少。

该项研究成果已经发表在Journal of The Electrochemical Society

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材料牛编辑整理。

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