在当今社会，锂离子电池被广泛使用，无论是在电动汽车还是智能手机中都能找到它们的身影。然而，这并不意味着锂离子电池适用于所有场景。最近，维也纳工业大学（TU Wien）开发出了一种新型的氧离子电池，这种电池拥有一些显著的优点。虽然氧离子电池的能量密度可能不及锂离子电池，但它的储能容量并不会随着时间的推移而永久减少。相反，这种电池的储能能力是可再生的，这意味着它能够带来极为长久的使用寿命。
除此之外，氧离子电池的制造不需要使用稀有元素，而且电池材料本身是不可燃的。目前，该电池技术已经申请了专利。氧离子电池特别适合用于大规模的能源存储系统，例如用于存储来自太阳能和风能等可再生能源的电力。这种电池技术的发展前景广阔，有望成为未来能源存储的重要解决方案。
维也纳工业大学的Alexander Schmid表示：“我们已经在陶瓷材料方面积累了丰富的经验，这些材料原本用于燃料电池。这启发了我们，让我们开始探索这些材料是否同样适用于制造电池。” 他们的研究发现，这些陶瓷材料能够吸收并释放带有双负电荷的氧离子。当施加电压后，氧离子会从一个陶瓷材料移动到另一个，然后又能反向移动回来，产生电流。
图一：研究人员（图源维也纳工业大学）
教授指出：“这种电池的工作原理与锂离子电池非常类似，但我们的陶瓷材料具有一些重要的优势。” 由于陶瓷材料本身不会燃烧，因此可以避免锂离子电池中常见的火灾事故。同时，这种电池不依赖于稀有元素，这些元素要么价格昂贵，要么开采方式对环境有害。
并补充说：“陶瓷材料的另一个优点在于它们的可调整性。如果某些元素难以获取，我们可以相对容易地用其他元素替代。” 目前电池的原型还在使用镧这种元素，尽管它并不罕见，但也不算常见。目前，研究人员正在寻找更便宜的替代品，而且已经在进行相关的研究。值得一提的是，许多电池中常用的钴或镍在这种氧离子电池中并不需要使用。
最重要的是，氧离子电池的潜在寿命非常长。Alexander Schmid解释说：“许多电池会面临一个问题，那就是在某个时刻，电荷载体无法继续移动。这时，电池就无法再用来发电，其容量就会逐渐减少。经过多次充放电循环后，这可能会成为一个严重的问题。” 而氧离子电池则有望避免这一问题，实现更长的使用寿命。
氧离子电池的一个显著优点是它可以轻松地进行再生：如果因为一些副反应导致氧气损失，那么只需通过从周围空气中补充氧气即可弥补这一损失。这项技术在能源存储领域有着极大的潜力。
Alexander Schmid提到：“如果你需要一个大型的能源存储系统来暂时存储太阳能或风能，氧离子电池可能是一个极佳的选择。如果你构建了一整栋建筑，专门用于安装能源存储模块，那么电池的能量密度较低和工作温度较高并不会成为关键问题。在这种情况下，电池的优势将更加突出：它的使用寿命极长，可以大规模生产这些材料而无需使用稀有元素，而且这些电池不存在火灾风险。”
