世界正在迅速转向可再生能源，但也存在缺点。太阳能在夜间下降，风力则不规则地后退和上升。需要开发新技术，以便在电网有盈余时储存能源，并在电网不足时进行部署。

可充电锂离子电池在日常生活中发挥着至关重要的作用，为从智能手机到电动汽车的设备供电。然而，它们依赖锂、镍和钴等有限资源，引发了人们对可持续性和成本的担忧。

WPI 化学工程系 James H. Manning 教授 Xiaowei Teng 正在带领一个团队探索新的方法电池电网储能技术。球队近期战绩，发表在化学化学，表明当用电解质添加剂硅酸盐处理铁时，可以产生高性能碱性电池阳极。铁是地壳中仅次于铝的第二丰富金属，比镍和钴更具可持续性。仅美国每年就从废钢中回收大约超过 4000 万吨钢铁。

滕指出，铁已被用作铁镍碱性电池的碱性电池阳极（由托马斯·爱迪生于 1900 年代发明），但它的能源效率较低，而且存储容量由于充电时形成氢气和放电时形成惰性氧化铁。

“在给电池充电时，你不希望形成氢气，”滕说。“它会极大地损害电池系统的能源效率。如果不解决这些问题技术挑战，铁碱性电池对于与电网结合的现代储能系统的吸引力较小。”

10 月 7 日的封面故事中化学化学，该团队报告称，在电解质中添加硅酸盐可以让他们在不产生氢气的情况下为电池充电。

硅酸盐是一种硅和氧的化合物，长期以来一直被用作玻璃、水泥、绝缘材料和清洁剂中廉价且简单的试剂，Sathya Jagadeesan 博士说。WPI 的学生和该论文的主要作者。研究小组发现硅酸盐还与电池电极发生强烈相互作用并抑制氢气的产生。

滕表示，这种新工艺可以改善铁空气和铁镍电池中的碱性铁氧化还原化学性质，用于储能应用，例如微电网或单个太阳能或风电场。

更多信息：Sathya Narayanan Jagadeesan 等人，使用硅酸盐 - 氢氧化钠混合电解质解锁高容量和可逆碱性铁氧化还原，化学化学（2024）。DOI：10.1002/cssc.202400050