斯坦福研制新型高压液流电池 基于钠钾液态金属材料

　　液流电池有助于大规模能量储存，未来有望在可再生能源的备份利用上派上大用场，但目前仍有一些问题需要克服。好消息是，斯坦福大学的工程师们，刚刚打造了一种可在室温下保持液态的金属混合物，并将之用于一款新型液流电池 —— 其特点是可扩展、安全、高效、并且廉价。在液流电池中，阴极和阳极呈流体形式、并保持在外部罐体中，以便在需要时泵入主电池。在那里，两种液体被膜隔开；当充电或释放能量的时候，即可选择性地允许它们交换电子。

　　左起为：斯坦福大学博士生Geoff McConohy、Antonio Baclig、Andrey Poletayev（摄影/Mark Goled）

　　液流电池装置有望成为未来大规模能量储存的首选方案，但此前使用的化学品通常有毒、昂贵、且难以处理。为了设计新型液流电池，斯坦福大学团队使用了独特的材料组合，以克服这些问题。

　　首先，用作电池负极的流体换成了钠钾合金。这种混合物在室温下仍呈液态，理论能量密度可达到传统方案的10倍。

　　而在电池的阳极，研究团队也测试了四种不同的水基液体。

　　钠钾合金是一种在室温下呈液态的金属，可用于高压液流电池。

　　第二种新材料的运用，藏身在电池内部的膜中。研究团队使用了钾和氧化铝制成的陶瓷膜，在保持正负流体分离的同时、仍允许电流在它们之间流动。

　　报道称，新型电池阳极和膜的组合，产生的电压是其它液流电池的两倍——这意味着电池的能量密度可以更高、生产成本则更低。

　　团队开发的原型，已证明了数千小时的运行稳定性。

　　论文合著者Antonio Baclig表示：

　　新电池技术可满足许多不同的性能指标，通过进一步的工作，我们有望实现成本、效率、尺寸、寿命、安全性等方面的均衡。

　　研究人员称，将来团队可以尝试调节膜的厚度、或者使用非水性液体作为电池的阳极。

　　有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《焦耳》（Joule）期刊上。

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