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編者按：常見液態(tài)金屬電池的電極由液態(tài)金屬制成，相比較固態(tài)電池的好處是不會形成枝晶，從而破壞電池組件。該科研團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了在室溫狀態(tài)下能夠保持液態(tài)的合金。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。


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

常見液態(tài)金屬電池的電極由液態(tài)金屬制成，相比較固態(tài)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(kuò)大規(guī)模，只需要在更大的罐子中添加更多液體就可以了。
但液態(tài)金屬電池有個缺點(diǎn)，就是溫度。為了使金屬保持液態(tài)，這些電池大多需要加熱到至少240°C（464°F）。而做到這一點(diǎn)，會讓電池變得笨重和耗能。

在最新的研究中，該科研團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了在室溫狀態(tài)下能夠保持液態(tài)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(tài)，該團(tuán)隊稱這是所有全液態(tài)金屬電池的最低工作溫度。

兩個液態(tài)金屬電極被中間的有機(jī)電解液隔開，電解液也是液態(tài)的。該團(tuán)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(tuán)隊表示，隨著溫度障礙的消除，新的液態(tài)金屬電池有可能開始用于為各種規(guī)模的電子產(chǎn)品供電，從小型可穿戴設(shè)備到電網(wǎng)規(guī)模的儲能系統(tǒng)。

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

盡管如此，仍有很大的改進(jìn)空間。鎵的價格有點(diǎn)貴，所以團(tuán)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(dǎo)電性的電解質(zhì)也可以幫助提高功率輸出。


原標(biāo)題： 兼具液態(tài)/固態(tài)電池優(yōu)點(diǎn) 科學(xué)家發(fā)明室溫工作的全液態(tài)金屬電池