兼具液态/固态电池优点 科学家发明室温工作的全液态金属电池

兼具液态/固态电池优点 科学家发明室温工作的全液态金属电池

常见液态金属电池的电极由液态金属制成,相比较固态电池的好处是不会形成枝晶(dendrites),从而破坏电池组件。而且这种电池非常容易扩大规模,只需要在更大的罐子中添加更多液体就可以了。

但液态金属电池有个缺点,就是温度。为了使金属保持液态,这些电池大多需要加热到至少240°C(464°F)。而做到这一点,会让电池变得笨重和耗能。

在最新的研究中,该科研团队发现了在室温状态下能够保持液态的合金。他们确定了两种工作良好的合金,使用钠钾合金作为阳极,而使用镓铟合金作为阴极。这些电池能够在20°C(68°F)的温度下保持液态,该团队称这是所有全液态金属电池的最低工作温度。

兼具液态/固态电池优点 科学家发明室温工作的全液态金属电池

两个液态金属电极被中间的有机电解液隔开,电解液也是液态的。该团队表示,新电池的充放电速度可以比锂离子电池快几倍,并且具有很高的能量和功率密度。该团队表示,随着温度障碍的消除,新的液态金属电池有可能开始用于为各种规模的电子产品供电,从小型可穿戴设备到电网规模的储能系统。

该研究的主要作者 Yu Ding 表示“这种电池可以提供固态和液态的所有优点–包括更多的能量、更高的稳定性和灵活性–而没有各自的缺点,同时还能节省能源。”

尽管如此,仍有很大的改进空间。镓的价格有点贵,所以团队计划研究其他更常见的材料制成的合金。其中一些其他材料也有可能让电池在更低的温度下工作。更具导电性的电解质也可以帮助提高功率输出。

来源:德克萨斯大学奥斯汀分校

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