電池也能DIY：高容量的可充電廢金屬電池

材料牛注：傳統電池的消耗會帶來嚴重的環境污染。然而，DIY廢金屬電池為我們帶來了福音，據說能實現自給自足，究竟是真是假呢，趕緊來看看吧！

從一份古老藍圖和美國數量最多的兩種廢金屬獲得靈感，科學家已經開發了一個種電池原型，它用一種可行且廉價的方式來存儲可再生能源，能提供一整天的電量。這種鋼-銅電池是利用垃圾場的廢棄材料制作，并且其儲能水平接近汽用酸鉛電池，此外測試結果表明它可以反復充電使用數年之久。

雖然現代所用的電池是在19世紀才被發明出來，但有些人認為技術的種子早已發芽。所謂的巴格達電池可以追溯到公元前一世紀，是一整套器物的代表，包括陶土甕，銅板和鐵棒。它們在1930年被發現時，類似葡萄酒或醋一樣的酸性介質的痕跡也同時被發現，這些酸性劑可能充當電池的電解質。

巴格達電池實際上是否被用作電池是一個有爭議的問題，但不管怎樣，它可能的確啟發了來自于美國范德比爾特大學的一個研究小組追求同樣簡單的設計想法。該小組最開始使用的是廢銅和鋼，它們別是美國數量排名第一和第三的金屬廢棄物。然后使用普通家用化學品氧化陽極材料，這種處理通常用于給鋁提供裝飾或保護性的氧化層。研究人員發現在這種情況下，廢金屬的表面會重新排列形成納米尺寸的金屬氧化物網格，當與水基氫氧化鉀電解質反應時，它具有儲存和釋放能量的能力，并且有不易燃的優點。

通過對這些性能的測試，該團隊發現電池顯示的電壓高達1.8 V，能量密度高達20 Wh/kg，功率密度高達20 kW/kg。它經歷了5000個連續充/放周期（相當于日常中13年之久的用電充電循環）之后，還能保持原始容量的90%以上。

然而該團隊并沒有將此發明商業化，而是堅持了最初的目標——使那些需要廉價的方式來存儲能量的普通民眾可以用廢舊金屬DIY。為此，他們正在計劃建立一個可用于高效節能的智能房屋的全尺寸原型，以期將來能有一天，他們只需提供明確的成套說明，別人便可依照指令建立同樣的智能房屋。

范德比爾特大學的一位機械工程助理教授Cary Pint說：“我們見證了當代社會中一種運動的開始，它產生了一種‘生產者文明’——大規模的產品開發和制造被分散到個人或社區。到目前為止，電池仍然處于這種文明之外，但我相信我們將看到有一天，居民們將脫離電網并生產他們自己的電池。這是幾千前面電池技術產生時所就具有的，我想我們終將重新實現。”

原文鏈接：DIY "junkyard battery" inspired by ancient blueprint stores energy cheaply.

文獻鏈接：From the Junkyard to the Power Grid: Ambient Processing of Scrap Metals into Nanostructured Electrodes for Ultrafast Rechargeable Batteries.

本文由編輯部丁菲菲提供素材，阮英杰翻譯，李卓審核，點我加入材料人編輯部。

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