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兼具液態/固態電池優點
  發布時間:2020年7月8日 已被瀏覽 718 次

 

液態電池和固態電池各有優缺點,不過來自德克薩斯大學奧斯汀分校的研究團隊聲稱找到了同時兼顧這兩種電池優點的全新電池。科研團隊稱這是首款可以在室溫環境下正常工作的全液態金屬電池,而且各項性能明顯優于傳統鋰離子電池

 

 

 

 

常見液態金屬電池的電極由液態金屬制成,相比較固態電池的好處是不會形成枝晶(dendrites),從而破壞電池組件。而且這種電池非常容易擴大規模,只需要在更大的罐子中添加更多液體就可以了。

但液態金屬電池有個缺點,就是溫度。為了使金屬保持液態,這些電池大多需要加熱到至少240°C(464°F)。而做到這一點,會讓電池變得笨重和耗能。

在最新的研究中,該科研團隊發現了在室溫狀態下能夠保持液態的合金。他們確定了兩種工作良好的合金,使用鈉鉀合金作為陽極,而使用鎵銦合金作為陰極。這些電池能夠在20°C(68°F)的溫度下保持液態,該團隊稱這是所有全液態金屬電池的最低工作溫度。

 

兩個液態金屬電極被中間的有機電解液隔開,電解液也是液態的。該團隊表示,新電池的充放電速度可以比鋰離子電池快幾倍,并且具有很高的能量和功率密度。該團隊表示,隨著溫度障礙的消除,新的液態金屬電池有可能開始用于為各種規模的電子產品供電,從小型可穿戴設備到電網規模的儲能系統。

該研究的主要作者Yu Ding表示“這種電池可以提供固態和液態的所有優點--包括更多的能量、更高的穩定性和靈活性--而沒有各自的缺點,同時還能節省能源。”

盡管如此,仍有很大的改進空間。鎵的價格有點貴,所以團隊計劃研究其他更常見的材料制成的合金。其中一些其他材料也有可能讓電池在更低的溫度下工作。更具導電性的電解質也可以幫助提高功率輸出。

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