南通房产信息网:科学家研发自修复钾电池:与锂电池相比更廉价、使用寿命更长

钾既廉价又厚实,往往易于使用,这意味着制造成本和质料成本都较低。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。

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)最先将自身附着到阳极上。这不是平均发生的。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离隔的绝缘膜,并使电池短路。这会导致热量蕴蓄并偶然起火,并有用缩短电池的使用寿命。

现在,来自纽约州壬色列理工大学的一组科学家示意,他们已经开发出一种自愈手艺,可以在你为电池充电一整夜后从阳极上清除掉这些树状晶体,进而防止它们过长而导致问题。他们以为,现在有可能将廉价,使用寿命长的钾金属电池投入民众市场。

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该手艺听起来很新鲜,由于它本质上是高速率的充电和放电。研究人员示意,通过在受控环境下举行操作,他们可以正确控制电池中的热量,将热量提高到钾不熔化的水平,但它会启发外面扩散,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。

「接纳这种方式的想法是,在夜间或每当您不使用电池时,您将拥有一个电池治理系统,该系统将行使这种局部热量,从而导致树状晶体自愈。」研究主要作者、壬色列理工大学的机械、航太和核工程专业教授Nikhil Koratkar示意:「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用方式;然则,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。」

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