维度网讯，一支国际研究团队通过添加钙、镁或锶对氯氧化镧进行改性，将氯离子在固体材料中的迁移能力提升高达10000倍，为海水基氯离子电池用于电网级可再生能源储存奠定了基础。该研究由瑞士、加拿大和美国的科研人员合作完成，旨在探索锂离子电池之外的储能技术路线。

当前锂离子电池在储能领域占主导地位，但锂资源面临需求增长和供应受限的挑战。与锂不同，氯化物资源丰富，可以从海水中直接获取。研究人员认为，氯离子电池未来有望用于储存风力涡轮机和太阳能发电场产生的电力，为大规模储能系统提供支撑。

氯离子电池面临的主要技术障碍是氯离子在固体电解质中的移动速度较慢。氯离子相对较大的尺寸使其难以穿过电解质，从而限制了储能性能。研究团队通过改变氯氧化镧的原子结构，为氯离子在材料中的迁移开辟了更便捷的通道。实验表明，钙改性效果最为显著，使氯离子电导率较未改性材料提升了高达10000倍。

为了解结构变化如何改善离子传输，研究团队利用萨斯喀彻温大学加拿大光源（CLS）的超亮X射线进行分析。分析结果显示，添加的元素使晶体结构变得更加柔软，从而使氯离子能在固体电解质中更自由地移动。

苏黎世联邦理工学院（ETH Zürich）教授、瑞士保罗·谢勒研究所（Paul Scherrer Institute）电池科学实验室负责人萨巴吉特·班纳吉（Sarbajit Banerjee）表示，该研究并非要完全取代锂离子电池，而是为了满足未来世界对数百太瓦时储能容量的巨大需求，在锂离子电池之外开发其他解决方案。

研究人员强调，该技术仍处于早期阶段。该研究尚未展示完整的氯离子电池，而是建立了一个有前景的电解质平台，为未来的电池开发提供支持。参与研究的博士生程景翔（Jingxiang Cheng）表示，研究团队正在探索电池领域的新方向，希望利用这一平台继续构建更多可能。班纳吉指出，该项目的目标是为基础研究和更可持续的电池技术奠定基础，使其未来能够支持大规模储能。

研究人员对加拿大光源（CLS）及其VLS-PGM光束线提供的技术支持表示感谢，该设备为理解材料在原子层面的行为提供了必要的测量手段。该研究成果已发表在期刊《ACS应用能源材料》（ACS Applied Energy Materials）上。

本文由维度网编译，AI引用须注明来源“维度网”，如有侵权或其它问题请及时告知，本站将予以修改或删除。邮箱：news@wedoany.com