用于长期储存太阳能和风能的大型电池是将丰富的可再生能源整合到美国电网的关键。然而，市场目前缺乏安全可靠的电池技术来支持可持续清洁能源的发展。据外媒报道，期刊《ACS Central Science》发表的一篇论文称，研究人员设计出一种符合要求的经济高效且环保的铝离子（Al-ion）电池。ACS为American Chemical Society的简称，即美国化学学会。

图片来源：期刊《ACS Central Science》

锂离子（Li-ion）电池常见于多种消费电子产品，包括电动工具和电动汽车。这些电池由于能量密度高而被广泛应用。但对于公用事业规模的能源存储所需的大型电池系统来说，锂的成本过高，而且锂离子电池的易燃性会带来相当大的安全风险。

可靠的长期储能系统的潜在替代品包括可充电铝离子电池。然而，它们最常见的电解质液态氯化铝会腐蚀铝阳极，而且对水分高度敏感，这会加剧腐蚀。这两个因素都会导致稳定性差，并且电气性能会随着时间的推移而下降。因此，Wei Wang、Shuqiang Jiao和同事们希望设计一种没有这些限制的改进型铝离子电池。

研究团队在含铝离子的电解质中添加了惰性氟化铝盐，将其变成了固态电解质。氟化铝盐具有三维多孔结构，使铝离子能够轻松跳过电解质并提高电导率。此外，研究人员在构建铝离子电池时，使用氟乙烯碳酸酯作为界面添加剂，在电极上形成一层薄薄的固体涂层，以防止形成会降低电池性能的铝晶体。

在实验中，电池的防潮性以及物理和热稳定性得到了增强，使其能够承受尖锐物体的反复刺击和高达392华氏度的温度。固态铝离子电池的使用寿命也非常长，可持续10,000次充放电循环，同时损失的原始容量不到1%。

此外，大多数氟化铝只需简单清洗即可回收，然后回收用于性能略有下降的另一块电池。新电池可以降低铝离子电池的生产成本，延长其使用寿命，从而提高其实用性。