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在新的液态金属电池中结合最佳的固态和液态状态

7月9日,2020年经过加里·埃利诺夫

德克萨斯大学的研究人员开发了一种可在20°C下运行的液态金属电池。

今天的大多数当前的液态金属电池必须保持在240℃和以上的温度。新的开发开辟了许多可能性,包括改进的实用规模能量存储。德克萨斯大学(UT)的研究人员最近开发了一种新型电池,结合了现有选择的许多优势,同时消除了它们的关键缺点和节约能源。

固态电池,如固态锂离子电池(LiB),提供高能量存储容量。然而,它们会随着时间的推移而退化并失去效率。另一方面,液体金属电池随着时间的推移是稳定的。

它们也远远超过更多的充电循环,而不是libs,它们更灵活地以能够提供能量。但是,它们遭受了在240℃的温度下保持保持的极大征税,这是保持其电极在液态中所必需的。

借助于液体金属电池的液体电池,借助于液态金属电池的电池突破。博士后博士研究员和领导作者Yu Din总结了一个努力发表在《先进材料》杂志上的论文。正如他所描述的,“这种电池可以提供固态和液态 - 包括更多能量,增加稳定性和灵活性 - 没有相应的缺点,同时节省能源。”

液体金属电池的照片。

液态金属电池在室温下运行。图片归功于德克萨斯大学

室温液态金属电池的解剖结构

电池由钠-钾合金制成的阳极作为阳极,而镓基合金形成阴极。研究人员表示,通过使用不同的材料,可能制造出一种可以在低于68华氏度的温度下工作的电池。

与所有液态金属电池一样,阴极,阳极和电解质的组成必须是彼此不混溶的材料,并且具有不同的密度。这消除了对分离障碍的需求。新型UT电池的承诺比当今锂离子电池更大的能力,目前是大多数个人电子产品的骨干。最重要的是,研究人员声称它可以比LIB更快地充值,消费设备的主要优点。

由于电池是由液体组件组成的,电池可以很容易地放大或缩小以适应不同的电源规格。这种适应性开启了新能源设备为任何东西供电的潜力。这包括从小型移动设备到可再生能源工厂的多兆瓦存储设备。

缺点

研究人员已经指出,其他材料的利用可能进一步改善新电池。希望镓是可以更换的材料之一,因为镓相当昂贵。另外,因为镓,以形式氮化镓(GaN)使一种全新的半导体类型成为可能,在高功率应用领域迅速取代硅,其价格可能还会继续上涨。