这些易碎的未来派的电池在使用少量油的情况下运行时间更长

使用铝和氧的电池通常寿命短，寿命短。但是一种新的设计可以帮助这些高能量设备持续使用。

铝空气电池是新一代不可充电电池的有希望的候选，因为它们非常轻和紧凑。然而，这些电池并没有被广泛使用，因为它们的内部部件会互相快速降解。在11月9日发表在《科学》杂志上的新铝空气装置中，油作为电池腐蚀部件之间的缓冲，大大延长了设备的使用寿命。这种改进的一次性电池可以为电动汽车提供备用电源，也可以为偏远的非电网地区提供能源。

“这是一个非常聪明的设计，”俄亥俄州立大学(Ohio State University)的化学家吴一英(Yiying Wu)说。他说，油缓冲装置还可能改善其他类型的容易自我腐蚀的金属空气电池，比如锌空气电池。

每个铝空气电池包含两个电极，一个铝阳极和一个阴极，由一种叫做电解质的液体分开。从空气中吸出的氧分子进入阴极，在那里它们与从阳极流过电解质的电子和铝粒子发生反应，释放能量为电子提供动力。不幸的是，当电池处于待机状态时，水电解质会侵蚀铝阳极。

“它本质上就像一个生锈的工具，”这项研究的合作者、华盛顿美国海军研究实验室的机械工程师布兰登·霍普金斯说他在麻省理工学院做过这项工作。“如果你把铝或者任何金属放入水中，它就会开始生锈和腐蚀。”因此，铝空气电池在架子上放置一个月就会损失80%的电量。

霍普金斯和他的同事通过在电池电极之间插入聚合物薄膜，制造出了一种更耐用的铝空气装置。当电池为设备供电时，电解液会从储层中泵入薄膜两侧的区域。当电池不使用时，电解液就会从铝阳极旁边的膜侧流出，然后油就会流进来代替它。这种油可以保护铝不受膜另一侧电解质的影响。一旦电池重新启动，油就被抽出并储存起来，电解液就会回流。

在实验室实验中，霍普金斯的团队使用了这种新型电池，以及一种没有油缓冲的铝空气电池，每隔5分钟使用一次，间隔24或72小时。传统电池内部的电解质在短短几天内通过铝阳极被吸收，电池就死亡了。但装有油的电池内部的电解质腐蚀铝阳极的速度要慢得多，电池工作了几个星期后，电池的能量才完全耗尽。

单个电池原型的能量输出可以通过制作一个更大的版本或者在一个电池组中堆叠多个电池来增加。“研究人员仍然需要调查全尺寸电池组的性能、成本和可靠性，”Wu说。

霍普金斯说，这种轻型电池除了可以作为电动汽车的应急电源外，还可以为远程无人机提供动力。铝空气电池还可以为偏远地区的军事人员和平民提供离网能源。