捕獲綠色太陽能的挑戰(zhàn)之一是能夠存儲該能量以在沒有太陽的時候使用。雖然近年來收集太陽能的成本大幅下降，但通過電池組和其他方法儲存能量的成本并沒有下降得那么快。康奈爾大學(xué)的研究人員一直在探索低成本材料來制造可充電電池，從而使儲能變得更加實惠。

該團(tuán)隊相信，他們的突破可以為目前主導(dǎo)電池市場的鋰離子電池提供更安全、更環(huán)保的替代品。鋰離子電池確實存在一些挑戰(zhàn)，包括充電速度慢，如果被刺破或損壞可能會著火。在他們目前的研究中，科學(xué)家們正在使用鋁和鋅來制造新電池。

研究人員說，他們的電池的有趣特征之一是它只有兩個元素用于陽極和陰極。這些元素是鋁和碳。兩者都便宜且環(huán)保。電池的生命周期很長，團(tuán)隊在計算儲能成本時，電池的壽命越長，儲能成本的降低就越顯著。

使用鋁的主要優(yōu)點(diǎn)之一是它是一種豐富的材料，與許多其他金屬相比，它具有很高的能量儲存能力。挑戰(zhàn)在于鋁很難集成到電池電極中。鋁與物理分隔陽極和陰極的玻璃纖維隔板發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致電池短路和故障。

康奈爾大學(xué)的研究人員通過設(shè)計一種與鋁形成更強(qiáng)化學(xué)鍵的交織碳纖維基材解決了這個問題。隨著電池充電，鋁通過共價鍵沉積到碳結(jié)構(gòu)中。該技術(shù)確實需要電池的非平面結(jié)構(gòu)，并創(chuàng)建更深、更一致的鋁層，并具有精細(xì)控制的能力。研究人員指出，在實際條件下，他們的鋁陽極電池可以比其他鋁可充電電池多出一個或多個數(shù)量級的可逆充電和放電。