推动未来：新型室温液态金属电池

奥斯汀德克萨斯大学Cockrell工程学院的研究人员建造了一种新型电池，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。

大多数电池由固态电极组成，例如用于便携式电子设备的锂离子电池，或液态电极，包括用于智能电网的流量电池。UT研究人员已经创造了他们称之为“室温全液金属电池”，其中包括液体和固态电池世界上最好的。

固态电池具有高能量存储能力，但它们通常会遇到许多导致它们随时间降级并变得效率降低的问题。液态电池可以更有效地提供能量，而无需售罄状态器件的长期衰减，但它们在高能量需求上缩短或需要大量资源以不断加热电极并保持熔化。

根据研究人员，团队电池的电池中的金属电极可以保持在20摄氏度的温度（68华氏度），最低工作温度为液态金属电池的最低工作温度。这代表了一个重大变化，因为当前的液态金属电池必须保持在240摄氏度高于240摄氏度的温度。

“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，而且节约能源，”副教授桂花宇的研究博士生研究员俞鼎说集团在沃克机械工程系。丁是一篇关于房间温度电池的纸张的领先作者，该团队最近发表的先进材料。

电池包括钠 - 钾合金作为阳极和镓基合金作为阴极。在本文中，研究人员注意到，可以使用不同材料制造甚至较低的熔点的电池。

房间温度电池的功率高于今天的锂离子电池，这是大多数个人电子产品的骨干。研究人员说，它可以充满收费和提供多次的能量。

由于液体成分，根据所需的功率，电池可以轻松地或下降。电池更大，电源越多。这种灵活性允许这些电池潜在地从智能手机和手表到基础设施的内容，潜在地为可再生能源的运动。

“我们很高兴看到液体金属可以提供有希望的替代品来取代传统电极，”余教授说。“鉴于高能量和功率密度显示，这款创新电池可能为智能电网和可穿戴电子产品提供。”

研究人员在这个项目上花了三年多，但工作尚未完成。构成这款新电池骨干的许多元素比传统电池中的一些关键材料更加丰富，使它们可能更容易，更便宜地生产大规模。然而，镓仍然是昂贵的材料。寻找可以提供相同性能的替代材料，同时降低生产成本仍然是一个关键挑战。

增加室温电池功率的下一步是改善电解质 - 允许电荷流过电池的组件。

“虽然我们的电池不能与当前阶段的高温，液态金属电池竞争，但如果具有高导电性的高级电解质，则预期更好的功率能力，”丁说。

参考：“室温全液 - 金属电池基于羽毛界面化学和润湿的羽毛化学和润湿性”由Yu Ding，Xuelin Guo，Yumin Qian，Leigang Xue，Andrei Dolocan和Guihua Yu，2012年6月17日，先进的Material.doi：
10.1002 / ADMA.202002577.