隨著(zhu)經濟的(de)發(fa)展(zhan),化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)的(de)不斷(duan)消耗(hao),能(neng)源(yuan)短缺問(wen)題的(de)日益(yi)突出,發(fa)展(zhan)可(ke)再生能(neng)源(yuan)已(yi)經成為(wei)一個重要的(de)解決途徑,但(dan)是(shi)由于這些能(neng)源(yuan)的(de)不連(lian)續性(xing),需要有(you)專門的(de)儲(chu)(chu)能(neng)裝置進行(xing)能(neng)量的(de)存儲(chu)(chu)和轉換(huan)。目前(qian)的(de)儲(chu)(chu)能(neng)技術有(you)電(dian)磁(ci)儲(chu)(chu)能(neng)、相變(bian)儲(chu)(chu)能(neng)、電(dian)化(hua)學儲(chu)(chu)能(neng)等多種(zhong)方式,其中(zhong)電(dian)化(hua)學儲(chu)(chu)能(neng)技術包括(kuo)鎳氫電(dian)池(chi)、鋰(li)離子電(dian)池(chi)、液流(liu)電(dian)池(chi)、鉛酸電(dian)池(chi)、鈉硫電(dian)池(chi)技術等
目前,現有的(de)電池(chi)基本都(dou)采用剛體結構(gou),形狀(zhuang)固定而(er)無法改(gai)變(bian),因而(er)不適(shi)用于一些(xie)需要調整電池(chi)形狀(zhuang)以(yi)適(shi)應特(te)定空(kong)間(jian)的(de)場合,比如可穿戴技術、移動應用場合。
液(ye)態金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)電池(chi)被(bei)認為是用于(yu)固定式(shi)儲(chu)能的(de)很有(you)前途的(de)電化(hua)學系(xi)統。當前,所有(you)報告的(de)液(ye)態金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)電池(chi)都需要在(zai)高于(yu)240℃的(de)溫(wen)度(du)下工作,以使金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)電極保(bao)持在(zai)熔融狀態。而(er)該(gai)研究團隊開發的(de)液(ye)態金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)電池(chi),其金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)電極可以在(zai)20℃的(de)溫(wen)度(du)下保(bao)持熔融狀態,這(zhe)也(ye)是目前液(ye)態金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)電池(chi)所記錄的(de)低工作溫(wen)度(du)。
該電(dian)池(chi)使用(yong)鈉鉀合(he)(he)金陽極(ji)和(he)鎵(jia)基合(he)(he)金陰極(ji),循環性能(neng)穩(wen)定(ding)(ding),有(you)望提(ti)供比(bi)當前大多數個人電(dian)子(zi)設備所(suo)用(yong)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)更多的(de)電(dian)量。由于使用(yong)了(le)液態(tai)成分,電(dian)池(chi)的(de)大小可(ke)以(yi)根據所(suo)需(xu)的(de)功率(lv)定(ding)(ding)制(zhi),因此既(ji)可(ke)以(yi)用(yong)于智能(neng)手機、手表這(zhe)樣(yang)(yang)小巧的(de)設備,也(ye)可(ke)用(yong)于智能(neng)電(dian)網這(zhe)樣(yang)(yang)的(de)大型基礎(chu)設施(shi)。而與(yu)基于鉛和(he)汞的(de)液態(tai)金屬電(dian)極(ji)相比(bi),無(wu)毒的(de)鎵(jia)基合(he)(he)金也(ye)更環保。
研究人員指(zhi)出,新(xin)型電池(chi)兼具(ju)固(gu)態(tai)(tai)金屬電池(chi)和(he)液態(tai)(tai)金屬電池(chi)的(de)(de)優點(dian),能存儲更(geng)(geng)多的(de)(de)電量,也更(geng)(geng)穩定、更(geng)(geng)節能、更(geng)(geng)環保。雖然目前(qian)該種電池(chi)還(huan)無法與高溫液態(tai)(tai)金屬電池(chi)競爭,但隨著技(ji)術的(de)(de)進步和(he)設計(ji)的(de)(de)優化,其(qi)未來的(de)(de)應用前(qian)景會很廣闊。