怎样把金属废弃物打造成高效电池？

美国范德堡大学(Vanderbilt University)的研究团队开发出全世界第一个由垃圾场的金属废料制造而成的钢-黄铜(steel-brass)电池，能够储存相当于铅酸电池的能量等级，同时以相当于超级电容器的超快速充电速率实现充电与放电。

其关键就在于阳极化——这是一种常见的化学处理，主要用于为铝进行耐用与装饰性的加工。由于废弃的钢与黄铜废料很容易就能取得，而使用常见的家用化学与住宅电流即可为其进行阳极化；这使研究人员发现，这种金属表面可被重新配置成一种奈米级的金属氧化物网路，当与水性的液体电解质共同反应时，能够储存与释放能量。

研究人员认为，这些奈米级的特性可解释电池的快速充电行为及其稳定性。研究人员已经为此进行了5,000次的连续充电週期——相当于每天充电与放电达13年以上——研究人员发现，在此之后，它仍然具有90%的储存容量。

相较于当今家用型(Powerwall)储能系统所用的锂离子电池，这种钢-黄铜电池使用的是含有氢氧化钾的非易燃水电解质，而氢氧化钾则是洗衣精中常用的廉价盐。

“想像一下每年弃置的大量金属废弃物，将可用于为未来的可再生能源电网提供能量储存，而不再成为垃圾处理厂与环境的一大负担，”范德堡大学机械工程助理教授Cary Pint表示，“当我们的目标在于以一种如此便宜的方式从家用品中制造可用于电池中的材料时，大规模的制造设施将不再具有任何意义，我们必须採取不同于以往在实验室中的方式来达到这个目标。”

研究人员的下一步在于打造一款全尺寸的电池原型，使其适用于节能的智能家居/智慧家庭。

Pint说：“我们看到当代社会中开始一种导向『自造者文化』(maker culture)的运动，未来，大规模的产品开发与制造将被分散并缩减到个人或社群层级。截至目前为止，电池还不属于这个文化，但我相信我们将会看到这一天的来临——届时，居民将不必再连接到电网，而且也有能力自行生产电池。这就像是电池技术一开始时的规模，我认为我们将回到那个时候。”

编译：Susan Hong

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