科学家研发可自愈钾电池:比锂电池更便宜、使用寿命更长

西贝网 20200304

  • 新能源
  • 电池技术
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。

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。

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。

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。

“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。

声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请与我们联系,我们将及时更正、删除,谢谢。

查看全文

点赞

西贝网

作者最近更新

  • 詹姆斯·韦伯望远镜将目光投向115亿年前 捕捉到令人惊叹的"彩虹结"
    西贝网
    2022-10-21
  • 物理学家对质子结构异常现象感到疑惑
    西贝网
    2022-10-21
  • 科学家发现世界上第一张已知星图:被藏在一座修道院里
    西贝网
    2022-10-24

期刊订阅

相关推荐

  • 充电桩加装GPS模块和数据芯片为车主实现智能服务

    2018-12-07

  • 全球首列智轨列车上路运行:采用传感技术智能感知路径

    2018-12-08

  • 交流电之父——尼古拉-特斯拉

    2018-12-23

  • 新国标正式实施,电动车安全性能面临新挑战

    2019-04-30

评论0条评论

×
私信给西贝网

点击打开传感搜小程序 - 速览海量产品,精准对接供需

  • 收藏

  • 评论

  • 点赞

  • 分享

收藏文章×

已选择0个收藏夹

新建收藏夹
完成
创建收藏夹 ×
取消 保存

1.点击右上角

2.分享到“朋友圈”或“发送给好友”

×

微信扫一扫,分享到朋友圈

推荐使用浏览器内置分享功能

×

关注微信订阅号

关注微信订阅号,了解更多传感器动态

  • #{faceHtml}

    #{user_name}#{created_at}

    #{content}

    展开

    #{like_count} #{dislike_count} 查看评论 回复

    共#{comment_count}条评论

    加载更多

  • #{ahtml}#{created_at}

    #{content}

    展开

    #{like_count} #{dislike_count} #{reback} 回复

  • #{ahtml}#{created_at}

    #{content}

    展开

    #{like_count} #{dislike_count} 回复

  • 关闭
      广告