全球对电池的需求约为960 gW H,电池的生产范围为7至1000万吨(图1a)。16即将到来的几年中预期的市场需求增长将继续取决于电池,预测表明到2030年超过3200 gw h(图1a)。考虑到一个世纪内世界锂资源的预计耗尽,锂离子电池不完全解决了不断升级的需求。较低的经济提取锂储量的可用性引起了人们对全球能源安全的越来越关注,强调了植根于丰富地球金属的电池技术的关键紧迫性。此外,由于成本升高以及与安全性和环境考虑有关的忧虑,锂离子电池用于大规模的能量储藏剂遇到了障碍。17因此,探索锂离子电池以外的替代电池系统的紧迫性至关重要,以便有效地满足负担得起,安全和高性能的储能系统的上升要求。采用丰富元素(如钠,锌,镁,铝和钙)的电池化学分子作为阳极作为替代选择引起了相当大的关注。18–31
主要关键词