變廢為寶，科學家用廢棄金屬開發高性能電池
PuniPuni 於 2016/12/29
Daniel Dubois/Vanderbilt Universit
「一個人的垃圾可以成為別人的寶物。」
這句話至少可以用在 Vanderbilt 大學的機械工程助理教授 Cary Pint身上。最近，Pint 和他的研究團隊用鋼鐵、黃銅，還有一種常見的家用化學物品–氫氧化鉀，製作了一個藥罐大小的電池。
美國化學協會的《Energy Letters》期刊刊登了一篇關於此項科技的文章，文章稱這個電池儲存的電量與傳統鉛酸電池大致相同，而且充電效率接近超高速的超級電容器。
Pint說，與普通的電池不同，這款電池的售價可以更便宜，而且不會產生「有害的化學物質」。「我當然不想在我家後院留下鉛酸電池，因為我的孩子才剛剛學會走路，我不想讓他們暴露於這樣的化學危險中。」他在最新一期的Codebreaker上解釋，「重新開發一款環保的電池就能解決這個問題。」
如今，消費者可再生能源的來源獲取管道變得寬廣，價格也更加便宜。Brookings Institution的分析顯示，自2009年以來，建造一個太陽能發電站的成本下降了約80%。探索更為便宜的儲能方式日益成為一個重大的難題。
Pint的想法是，某一天，他創造的廉價型廢金屬電池也許能與一棟建築的太陽能電池（能把太陽能轉化為電能）連接，這樣在天黑或多雲的時候就能利用之前儲存好的電能。
太陽能電池能為我們提供即時電能。當前的瓶頸是，該如何降低製作電池的成本？為了把廢金屬打造成電池，Pint的團隊用了一項叫做陽極氧化的技術，這項技術常用來給金屬（比如鋁）表面鍍上一層防護膜，防止內部金屬被腐蝕。原理大致如下：把鐵氧化物鍍在鋼鐵上，把銅氧化物鍍在黃銅上，然後將處理過的金屬丟進一個玻璃罐，注入氫氧化鈉溶液，最後就能製作出能用的電池了。
Pint說：「這是第一次有人把這兩種材料放入同一個電池當中。」團隊對電池進行了超過5000次充電週期的測試，每天不斷充電和放電，充放電總時長累計約13年。測試過後，團隊發現電池仍有超過90%的容量。
下一步要打造一個規模完備的原型機，但Pint希望，除了建立一個廉價的儲能體系外，這項發現應實現更大的目標。原材料來源廣泛，而且製造過程總體來講並不複雜，因此他看到了自己動手製作這種電池的潛力，也看到了創客文化的曙光。
他說：「我覺得人們將脫離電網，自己動手製作電池。這天終會來臨。」那樣的話，人們就是電力的主人。
