为了减少二氧化碳排放,人们正在进行前所未有的研究,以开发高效、廉价的电动汽车和固定式储能系统,用于风能和太阳能等间歇性(可再生)能源产生的能量。1,2 在这方面,越来越多的基于钠 (Na)、镁 (Mg) 和铝 (Al) 的电池受到关注,因为这些元素在地球上含量丰富,因此与代表目前商业标准的锂 (Li) 离子电池 (LIB) 相比,它们的总体成本可能更低。3,4 然而,用钠、镁或铝离子取代锂离子需要对此类电池的阴极和电解质材料以及电化学进行深入的修订和重新探索。在此,我们简要回顾了基于地球丰富元素的新兴电池技术——不包括已经成熟的系统,例如铅酸电池和钠硫电池以及基于硫/空气阴极的后锂离子电池——并讨论它们各自的优缺点。人们认识到,基于钾 (K) 的电池作为一种低成本电池技术开始引起人们的关注,5 但为了简洁起见,本文将省略它。可充电电池的工作原理是基于阳极材料(负极,“还原剂”)和阴极材料(正极材料,“氧化剂”)之间的可逆氧化还原反应。阳极和阴极材料在空间上
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