铝氮电池提供了另一种氨合成方法

一种新开发的基于铝、氮和特殊离子液体电解质的电池可用于能量存储，通过破坏具有挑战性的氮氮三键生成氮化铝的净反应。氮化铝可以转化为氨，为耦合能源生产和含氮化合物的生产开辟了新的途径，而不依赖导致全球变暖的工业路线。

基于气体的电池可以同时储存和释放能量，同时还可以将气体成分转化为新的化合物。这些化合物可作为工业相关化学品的前体。例如Li-CO₂电池的工作原理是利用二氧化碳的电化学还原形成碳酸锂。这种碳酸盐可以进一步反应，产生一系列不同的化学物质。

然而，锂是一种有点昂贵的金属，也很难处理。为了克服这一限制，一种电池由Chunyi智相反，香港城市大学的研究对象是铝和氮。这避免了昂贵的碱金属阳极的需要，并通过将氮气作为气体成分，它提供了一种新的途径，避免了Haber-Bosch过程。

专注于低成本和天然丰富的铝作为金属阳极，使Zhi和同事能够更好地设计潜在的电化学反应。这是使用铝基离子液体电解质实现的，而不是在竞争的锂- n中发现的以太基电解质₂电池。Zhi解释说:“AlCl/1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐电解质的关键点是它的刘易斯酸性，它可以在阳极上电镀或剥离铝，因为这个过程只能在酸性条件下进行。”

使用金属铝和这种特殊的离子液体电解质，可以在电池放电过程中发生净反应，包括铝与氮反应生成氮化铝，这一过程比锂的生产具有更大的热力学驱动力_3.Li-N中的N₂电池。由此产生的氮化铝，在电池运行时在阴极形成，然后可以与氢氧化钠反应，很容易形成氨。

“这是一种有趣的、更环保的方法，可以替代Haber-Bosch法生产氨。此外，在金属氮电池中用铝取代锂可能会降低成本，增加电池的能量密度。阿德里亚娜Navarro-Suarez他在英国伦敦帝国理工学院研究电化学储能。

然而，Navarro-Suárez指出了电池内阴极和相关电催化剂的问题。目前，铝氮电池的阴极是基于石墨烯和钯，后者是一种珍贵而昂贵的金属。Yi-Chun李香港中文大学的电池专家也强调了这个问题，虽然她指出，成功利用氮来生产氮化铝的电池令人印象深刻，“未来的工作是用其他低成本的催化剂取代贵金属催化剂，这对大规模的实际应用很重要。”

Zhi和他的团队正在积极考虑这种强制措施，以扩大规模和广泛的商业化。他们打算设计以其他金属或金属氧化物为基础的特殊电催化剂。他们还在考虑使用无碳催化剂和更稳定的电解质，通过避免寄生反应来提高铝氮电池的能量转换效率。