液態金屬高壓液流電池

斯坦福大學研究人員開發的新材料組合可能有助于開發可充電電池，該電池能夠存儲通過風能或太陽能產生的大量可再生能源。隨著進一步的發展，這項新技術可以在正常的環境溫度下快速，經濟高效地向電網輸送能量。

該技術-的類型的電池被稱為液流電池-長期以來被認為是用于存儲間歇性可再生能源的可能的候選者。但是，到目前為止，可以產生電流的液體種類要么受到它們可以輸送的能量的限制，要么需要極高的溫度，或者使用了劇毒或昂貴的化學物質。

斯坦福大學材料科學與工程學助理教授William Chueh以及他的博士學位。學生Antonio Baclig和Jason Rugolo現在是Alphabet研究子公司X Development的技術探礦者，他們決定嘗試鈉和鉀。鈉和鉀在室溫下混合形成液態金屬時，會作為電子供體(或負)側的流體。電池。從理論上講，這種液態金屬每克的可用能量至少是液流電池負極側流體的其他候選能量的10倍。

巴克利格說：“我們還有許多工作要做，但這是一種新型的液流電池，它可以使用地球上富足的材料，負擔得起地更多地利用太陽能和風能。”

該小組在7月18日的Joule雜志上發表了他們的工作。

分離面

為了使用電池的液態金屬負極，該小組發現了一種由鉀和氧化鋁制成的合適的陶瓷膜，可以使負極和正極分離，同時允許電流通過。

兩者的共同進步使傳統液流電池的最大電壓提高了一倍以上，并且原型在數千小時的運行中保持穩定。更高的電壓意味著電池可以為其尺寸存儲更多的能量，這也降低了電池的生產成本。

Baclig說：“一種新的電池技術要滿足許多不同的性能指標：成本，效率，尺寸，壽命，安全性等。” “我們認為這種技術有可能通過更多的工作來滿足所有人的要求，這就是我們對此感到興奮的原因。”

未來的改進

斯坦福大學博士團隊 包括Geoff McConohy和Andrey Poletayev在內的Baclig的學生們發現，陶瓷膜可以非常有選擇性地防止鈉遷移到細胞的正側-如果膜要成功，則至關重要。但是，這種類型的膜在高于200攝氏度(392 F)的溫度下最有效。為了追求室溫電池，該小組嘗試了使用更薄的膜。這提高了設備??的功率輸出，并表明完善膜的設計是一條有希望的道路。

他們還嘗試了四種不同的液體作為電池的正極。水性液體會迅速降解膜，但他們認為非水性選項會改善電池的性能。