科学家开发在室温环境正常工作的全液态金属电池

液态电池和固态电池各有优缺点,不过来自德克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队声称找到了同时兼顾这两种电池优点的全新电池。科研团队称这是首款可以在室温环境下正常工作的全液态金属电池,而且各项性能明显优于传统锂离子电池

科学家开发在室温环境正常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。

科学家发现在室温状态下能够保持液态的合金

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。[德克萨斯大学奥斯汀分校]

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