導語
如今，锂電池作為第一能量存儲方案，依然占據着主導地位，但大陸的一個團隊卻在不斷優化的過程中，一直緻力于開發替代方案，這就是中國科學技術大學，更為重要的是，他們近日剛剛宣布建造出世界首台無陽極鋅電池，引起了人們對此高密度儲能的關注。
2018年的時候，這個課題組就已經通過各種實驗，讓科學家們對其念念不忘，當時他們隻是在實驗中，證明了這個方案的可行性，2019年的時候，他們的技術已經非常成熟，前來合作的企業絡繹不絕，雖然他們也想要在國内釋出，但因為有一些知識産權的問題，是以也沒有辦法。
而這一次，他們成為了全球第一支取得突破，這是一種全新的結構觀念，上面覆寫着一層疊加很薄的顔色，他看着這個異質結構，眼前一亮!
無陽極電池可以正式開啟研究。
如今陽極鋅電池主要存在一個問題，那就是鋅離子在陽極電池中的反應會很大程度上限制其應用前景，限制其放電過程，也就是限制了其容量。
是什麼限制了，限制的自然是陽極電解質中溶解速度，而大陸的專家現在準備擺脫這一點，就要用上這個最新研發的異質結構，其中，鋅依然是作為負極的材料，電解液也是鋅的，但是，閃電鋅電極。
想要使其能夠提供高端技術，就要對電極上鋅的反應進行改造，而這個新材料就可以讓他離開陽極電極，得到更高的容量!
其實最開始的時候，專家們看到這個宣傳頁的時候，認為他們要做到無陽極電池，他們一定是找鈣钛礦來了。
但是當他們親自前去參觀的時候，才發現這個事情并沒有那麼簡單，原來這個宣傳頁上的東西确實是用來面對鋅電極的，他們的要領就是滿足四個條件:
* 首先，就是要擁有足夠大的電容量。
* 其次就是在循環中不會短時間内失去電容量。
* 然後就是在充放電循環中，電池的電壓要足夠穩定。
* 電池的成本和安全問題。
隻有這些要求都是達到的，無陽極電池才會被商業化，而如今，實驗室級别的電池都滿足上述要求，是以，我們不妨往前邁出一步，往更好的方向看!
那麼無陽極電池到底是什麼呢?
我們先來看閉式電池結構，圖中的電池左邊是正極，右邊是負極，在兩邊之間是隔膜，因為陽極是在正極這一側，是以這樣的電池也就被稱為陽極電池了，現在的锂電池，尤其是锂離子電池和锂硫電池，都屬于陰極電池，那麼什麼是陰極電池呢?
當锂離子電池在充電和放電的整個過程中，都是陽離子從陽極遷移到陰極，此時，專家們就稱它為陰極電池，如今，我們大多數使用的都是锂離子電池，當我們舍棄锂系電池之後，專家們就利用鋅和錳這兩種元素。
進行研究，這兩種元素對應的石榴石結構，有着非常高的密度和高的安全性，而且不僅成本很低，而且還做的十分輕松，傳統的Zn/Br電池已經基本達到穩定了，想要更進一步的，就隻有Zn-Br2的電池了。
專家們就把鋅電極中的鋅陽極電解液再進一步的更新，其中鋅和溴的關系就是，鋅是從陽極轉移到鋅極，而溴是從陰性遷移到鋅極，也就是說，鋅電極中的溴會變成一個非常強的氧化劑，可以從鋅中的負極中取得電子再分出原子，而這過程中溴就會變成一個陰極物!
當鋅中和溴形成好了鋅極後，這些鋅極物會在液态中自由的運動，就将它們的電子通過銅電極和鋅電極之間的金屬/金屬合金異質結構傳遞給了銅電極中，是以就實作了電池中正負極反應物的遷移!
專家們将這種無陽極的電池稱為無陽極電池，而這種電池與鋅的表面有異質結構緊密相連，裡面很大程度上就是趨向于純鋅，這樣一來就可以防止晶格内的能量被破壞。
銅電極和金屬鋅電極斷開之後會有什麼變化?
這兩部分如果一旦斷開，那麼就會形成兩部分結構，雖然兩部分之間也是有種種相似之處，但基本上是不同的，另一方面，它看上去也會很像裝置的結構部分，裡面就是中央處理器、記憶體卡之類的等組成部分。
當這兩種材料完美的聯系在一起，然後在待機模式中，将放入一些功能強大的電池，最後蓋上一塊電子螢幕，這也代表着裝置完成了，而這兩部分結構是屬于電池中的兩個電極。
當他們用來研究的汽車充電的時候，這兩個電極就會被固定在一起，屆時，專家們拿出未來手機，把它們的電極放在一起，電動車就開始充電。
當他們将這兩個電極分開的時候，電極也就特性迅速的發生了變化，是以當他們再次固定在一起的時候，結構也會比之前有所改變!
是以電極的斷了之後，将會出現一些不同尋常的特性，而且在沒有陽極的電極中，意味着電容量将會變得特别大，而且無陽極電池的密度将會比傳統的鋅錳電池的密度大三倍。
也就是說，無陽極電池的面積密度可以達到300毫安每平方厘米，這也就是相當于锂離子電池能夠提供的數字，令人特别的興奮。
無陽極電池的制作成本也是非常的低，本身的能量密度就足夠大了，而且還能多次循環使用，通過實驗，即便是500毫安的電池，也能充放電至少4000次。
可以說這是非常好的結果，可以用來做錢電池，也可以用來做充電電池，不會存在絲毫的安全隐患。
而且無陽極電池的成本遠遠比較低，是以這樣的電池真的是非常有前景的電池!
異質結構為何會如此重要?
想要讓無陽極電池在陽極電池這一側的性能和體積上有所改變，這個是非常強大的，原本的電容量是非常小的，而這種金屬/金屬合金的異質結構是将這個負極的某些層更換成其他的東西，這樣一來不止是可以提高負能極的連接配接性，還會減小晶格。
還會增大晶格常數，還會将負能極的電流提高，而這種金屬/金屬合金的異質結構會更大程度上的減少能源損耗，并且也可以更大程度上降低反射效率。
是以這種異質結構在鋅電極的生産中是頗具價值的，它的主要作用就是通過一層兩相的金屬/金屬合金的異質結構來得以實作的!
當電力的傳遞更加高效，那麼電池的性能也會更加的好，而它的出現不但讓無陽極電池在性能上有很大的提升，還讓鋅電池的應用拓展了很多，還有就算是在節能降耗方面也有很大的提升!
結語
可以說這個實驗無疑是非常成功的，不僅為我們提供了許多新穎的技術，還為我們的無陽極電池的研究提供了新的視野。
存在一定的危險，但是在科學家們的努力下，相信這個技術一定會越來越好，越來越成熟，未來的科技也會變得越來越發達!
相信科學家們也會在未來接連不斷的研究出許多新穎的技術，可能會有許多颠覆性的發現，也可能會突破一些瓶頸的技術，是以讓我們共同期待未來的科技吧!