巴西宣布研發(fā)出3伏特鈮電池
更新時(shí)間：2026/1/20 10:47:34 來源：新華社
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巴西圣保羅大學(xué)日前宣布為該校研發(fā)的一款鈮電池申請專利，該電池電壓可達(dá)3伏特，具備充放電能力，目前已進(jìn)入工業(yè)測試階段。
巴西圣保羅大學(xué)圣卡洛斯物理研究所在官網(wǎng)發(fā)布公報(bào)介紹，鈮在巴西儲量豐富，它具有獨(dú)特電子結(jié)構(gòu)且能夠處于多個(gè)氧化態(tài)，而這些不同氧化態(tài)分別對應(yīng)著不同的電子能級，可用于電荷儲存，這一特性使得鈮在先進(jìn)電化學(xué)應(yīng)用中極具前景，但將其制備成功能穩(wěn)定、可重復(fù)充電的電池存在困難，主要原因是鈮在常規(guī)電化學(xué)環(huán)境中易發(fā)生降解，尤其在水和氧存在時(shí)穩(wěn)定性較差。
公報(bào)說，該校鈮電池的研究始于十年前，由圣保羅大學(xué)生物電化學(xué)與界面研究所負(fù)責(zé)人弗蘭克·克雷斯皮略牽頭的團(tuán)隊(duì)開展。團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)鈮所處的化學(xué)環(huán)境，從而使這種金屬能夠長期保持其原有特性。
克雷斯皮略表示，這項(xiàng)技術(shù)靈感來源于自然界的生物體系，在酶和包含金屬離子的蛋白質(zhì)等生物系統(tǒng)中，高度活潑的金屬可以不斷改變電子狀態(tài)卻不會(huì)發(fā)生降解，這是因?yàn)樗鼈兲幱诟叨仁芸氐幕瘜W(xué)環(huán)境中。他說，研究團(tuán)隊(duì)正是借鑒這一原理，為鈮構(gòu)建了一個(gè)“智能保護(hù)環(huán)境”。在該環(huán)境中，鈮能夠反復(fù)改變其電子狀態(tài)同時(shí)保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且可以扮演“多級開關(guān)”的角色，在不同能級之間反復(fù)轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)可逆儲能。
公報(bào)說，該電池不僅能在實(shí)驗(yàn)室條件下運(yùn)行，還可在接近工業(yè)應(yīng)用的真實(shí)環(huán)境中穩(wěn)定工作，其3伏特的工作電壓與市面主流商業(yè)電池相當(dāng)，具備進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化的潛力。
（記者周永穗）
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巴西圣保羅大學(xué)日前宣布為該校研發(fā)的一款鈮電池申請專利，該電池電壓可達(dá)3伏特，具備充放電能力，目前已進(jìn)入工業(yè)測試階段。
巴西圣保羅大學(xué)圣卡洛斯物理研究所在官網(wǎng)發(fā)布公報(bào)介紹，鈮在巴西儲量豐富，它具有獨(dú)特電子結(jié)構(gòu)且能夠處于多個(gè)氧化態(tài)，而這些不同氧化態(tài)分別對應(yīng)著不同的電子能級，可用于電荷儲存，這一特性使得鈮在先進(jìn)電化學(xué)應(yīng)用中極具前景，但將其制備成功能穩(wěn)定、可重復(fù)充電的電池存在困難，主要原因是鈮在常規(guī)電化學(xué)環(huán)境中易發(fā)生降解，尤其在水和氧存在時(shí)穩(wěn)定性較差。
公報(bào)說，該校鈮電池的研究始于十年前，由圣保羅大學(xué)生物電化學(xué)與界面研究所負(fù)責(zé)人弗蘭克·克雷斯皮略牽頭的團(tuán)隊(duì)開展。團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)鈮所處的化學(xué)環(huán)境，從而使這種金屬能夠長期保持其原有特性。
克雷斯皮略表示，這項(xiàng)技術(shù)靈感來源于自然界的生物體系，在酶和包含金屬離子的蛋白質(zhì)等生物系統(tǒng)中，高度活潑的金屬可以不斷改變電子狀態(tài)卻不會(huì)發(fā)生降解，這是因?yàn)樗鼈兲幱诟叨仁芸氐幕瘜W(xué)環(huán)境中。他說，研究團(tuán)隊(duì)正是借鑒這一原理，為鈮構(gòu)建了一個(gè)“智能保護(hù)環(huán)境”。在該環(huán)境中，鈮能夠反復(fù)改變其電子狀態(tài)同時(shí)保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且可以扮演“多級開關(guān)”的角色，在不同能級之間反復(fù)轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)可逆儲能。
公報(bào)說，該電池不僅能在實(shí)驗(yàn)室條件下運(yùn)行，還可在接近工業(yè)應(yīng)用的真實(shí)環(huán)境中穩(wěn)定工作，其3伏特的工作電壓與市面主流商業(yè)電池相當(dāng)，具備進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化的潛力。
（記者周永穗）
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