鉅大LARGE | 點擊量：953次 | 2021年10月18日
科學(xué)家研發(fā)自修復(fù)鉀電池：與鋰離子電池相比更便宜、使用壽命更長
據(jù)外媒NewAtlas報道，鋰價格昂貴，在環(huán)境方面存在重大問題，并且可能存在起火隱患。然而這是目前人們用于電動汽車和設(shè)備電池存儲的最佳解決方法，但其他替代方法也開始逐漸出現(xiàn)，而實際上頗具希望的替代方法可能是鉀電池。
鉀既便宜又豐富，往往易于使用，這意味著制造成本和材料成本都較低。使用全鉀金屬陽極，可以制造出與鋰所供應(yīng)的能量密度相匹配的電池。
到目前為止，鋰離子電池中也存在一個問題：枝晶生長。隨著時間的流逝，隨著電池一次又一次地充電和放電，少量金屬（醚鋰或鉀）開始將自身附著到陽極上。這不是均勻發(fā)生的。逐漸形成了少量的枝晶（一種樹狀晶體），最終它們長到足以刺穿將陽極與陰極隔開的絕緣膜，并使電池短路。這會導(dǎo)致熱量積聚并偶爾起火，并有效縮短電池的使用壽命。
現(xiàn)在，來自紐約州仁斯利爾理工大學(xué)的一組科學(xué)家表示，他們已經(jīng)開發(fā)出一種自愈技術(shù)，可以在您為電池充電一整夜后從陽極上清除掉這些樹狀晶體，從而防止它們過長而導(dǎo)致問題。他們認為，現(xiàn)在有可能將廉價，使用壽命長的鉀金屬電池投入大眾市場。
該技術(shù)聽起來很奇怪，因為它本質(zhì)上是高速率的充電和放電。研究人員表示，通過在受控環(huán)境下進行操作，他們可以精確控制電池中的熱量，將熱量提高到鉀不熔化的程度，但它會激活表面擴散，從而使金屬向側(cè)面偏移。相同的研究團隊在2018年證明了對鋰離子電池中的樹狀晶體具有類似的自愈能力，但要更高的溫度。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
“采用這種方法的想法是，在夜間或每當(dāng)您不使用電池時，您將擁有一個電池管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)將利用這種局部熱量，從而導(dǎo)致樹狀晶體自愈?！毖芯恐匾髡?、仁斯利爾理工大學(xué)的機械、航天和核工程專業(yè)教授NikhilKoratkar表示：“我希望看到一種模式向金屬電池轉(zhuǎn)移。金屬電池是制造電池的最有效方法；但是，由于這種枝晶問題，它們并不可行。有了鉀，我將對此抱有更大的希望。”
這項研究發(fā)表在《PNAS》上。
