现代电池为从汽车到手机的各种电池供电，但它们远非完美 - 它们着火，在寒冷的天气中表现不佳，而且它们的生命周期相对较短，以及其他问题。现在，休斯顿大学的研究人员描述了一类新材料，解决了许多自然材料中的问题。
由电子和计算机工程副教授严尧领导的研究人员报告了他们使用醌 - 一种价格低廉，土壤丰富且易于回收的材料 - 为任何水性可充电电池创造稳定的阳极复合材料。
“这种新材料在腐蚀性环境中价格低廉且化学性质稳定，”姚先生说，他也是UH的德克萨斯超导中心的首席研究员，并任命化学和生物分子工程系。他说，这种材料还可用于为现有的电池阳极创造“直接替代”，允许在不改变现有电池生产线的情况下使用新材料。
“这可以更快地进入市场，”他说。
姚明和他的实验室，包括作为论文第一作者的研究员梁良良，在2013年获得能源部高级研究项目机构 - 能源(ARPA-E)范围奖励100万美元后开始了这项工作。计划开发新的电池技术。参与该项目的其他研究人员包括Yan Jing，Saman Gheytani和Kuan-Yi Lee，加州大学圣地亚哥分校的UH，Ping Liu和西北大学的Antonio Faccheti。
储能是电动汽车，风能和太阳能以及其他清洁能源技术更广泛应用的关键。但电池存储系统的发展受到缺乏满足各种要求的电池的阻碍，这些电池存储系统能够在需要之前存储能量，然后再进行额外的一代充电，这一系统受到阻碍：环保，安全，价格低廉且长-持久。
“具有低成本和不易燃水基电解质的水性可充电电池具有本质安全性和(提供)稳定性和成本优势，而不是使用挥发性有机电解质的锂离子电池，并且是造成近期灾难性爆炸的原因，”研究人员中写道。但是，最先进的水性可充电电池寿命短，使得它们不适合于经常更换它们的实际应用。
姚明说，绊脚石一直是阳极，即能量流过的电池部分。现有的阳极材料本质上是结构上和化学上不稳定的，这意味着电池仅在相对短的时间内有效。
他们使用醌，这是一种土壤丰富的有机材料，Yan说每公斤仅花费2美元，证明了这种材料在三种配方中的优势。
不同的配方提供的证据表明，该材料是酸性电池和碱性电池的有效阳极，例如汽车中使用的那些，以及新兴的水性金属离子电池，Liang说。他说，这意味着无论未来哪种技术占主导地位，基于醌的阳极都能正常工作。
梁说，这种新材料还可以使电池在不同的温度范围内工作，这与一些传统的水性电池不同，后者在寒冷的天气里是众所周知的。
姚明表示，消费者会很快发现现有电池技术的这一变化存在一个关键差异。“这些电池中的一种，作为汽车电池，可能会持续10年，”他说。除了减缓车辆和固定蓄电池的电池劣化之外，还可以使电池处理更容易，因为该材料不含重金属。