科学家研发自修复钾电池:与锂电池相比更便宜、使用寿命更长

2020年03月03日 14:09 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒New Atlas报道,锂价格昂贵,在环境方面存在重大问题,并且可能存在起火隐患。然而这是目前人们用于电动汽车和设备电池存储的最佳解决方案,但其他替代方案也开始逐渐出现,而实际上颇具希望的替代方案可能是钾电池。

钾既便宜又丰富,往往易于使用,这意味着制造成本和材料成本都较低。使用全钾金属阳极,可以制造出与锂所提供的能量密度相匹配的电池。

F1.medium.gif

到目前为止,锂电池中也存在一个问题:枝晶生长。随着时间的流逝,随着电池一次又一次地充电和放电,少量金属(醚锂或钾)开始将自身附着到阳极上。这不是均匀发生的。逐渐形成了少量的枝晶(一种树状晶体),最终它们长到足以刺穿将阳极与阴极隔开的绝缘膜,并使电池短路。这会导致热量积聚并偶尔起火,并有效缩短电池的使用寿命。

下载.jpg

现在,来自纽约州仁斯利尔理工大学的一组科学家表示,他们已经开发出一种自愈技术,可以在您为电池充电一整夜后从阳极上清除掉这些树状晶体,从而防止它们过长而导致问题。他们认为,现在有可能将廉价,使用寿命长的钾金属电池投入大众市场。

该技术听起来很奇怪,因为它本质上是高速率的充电和放电。研究人员表示,通过在受控环境下进行操作,他们可以精确控制电池中的热量,将热量提高到钾不熔化的程度,但它会激活表面扩散,从而使金属向侧面偏移。相同的研究团队在2018年证明了对锂电池中的树状晶体具有类似的自愈能力,但需要更高的温度。

F3.medium.gif

“采用这种方法的想法是,在夜间或每当您不使用电池时,您将拥有一个电池管理系统,该系统将利用这种局部热量,从而导致树状晶体自愈。”研究主要作者、仁斯利尔理工大学的机械、航空航天和核工程专业教授Nikhil Koratkar表示:“我希望看到一种模式向金属电池转移。金属电池是制造电池的最有效方法;但是,由于这种枝晶问题,它们并不可行。有了钾,我将对此抱有更大的希望。”

这项研究发表在《PNAS》上。

访问:

立即注册.com域名 为我的品牌代言!

对文章打分

科学家研发自修复钾电池:与锂电池相比更便宜、使用寿命更长

4 (44%)
已有 条意见

    最新资讯

    加载中...

    今日最热

    加载中...

    热门评论

      招聘


      Advertisment ad adsense googles cpro.baidu.com
      created by ceallan