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液态金属的高能量密度电池的材料性能、设计机理与应用

以锂金属为代表的碱金属负极电池作为储能领域的热门体系,虽然拥有高能量密度,但其由支晶引发的安全问题却始终无法避免,从而使其商业化步履维艰。近期,低温或室温液态金属在储能领域的应用给高能量密度碱金属电池提供了可能性,不仅可以直接作为无支晶的碱金属负极,其独特的材料特性还带来了更多的拓展应用。美国德克萨斯大学奥斯汀分校的余桂华教授团队近日在材料类顶级期刊Advanced Materials 上发表了基于液态金属的高能量密度电池的材料性能、设计机理与应用的综述。本文以理解液态金属的机械、电化学和热力学性能为基础,从原理上拓展出其在电池领域中的应用方向,总结并讨论了现有研究工作的创新点以及尚待继续探索的方向,并为该领域将来的更深入发展提供了评估与参考。 图1. 低熔点合金的主要材料性质与在储能领域的应用优势。 低熔点合金(fusible alloys)在储能领域上主要具有高能量、高功率密度,高元素丰度与性价比,以及无支晶等特......阅读全文

液态金属的高能量密度电池的材料性能、设计机理与应用

  以锂金属为代表的碱金属负极电池作为储能领域的热门体系,虽然拥有高能量密度,但其由支晶引发的安全问题却始终无法避免,从而使其商业化步履维艰。近期,低温或室温液态金属在储能领域的应用给高能量密度碱金属电池提供了可能性,不仅可以直接作为无支晶的碱金属负极,其独特的材料特性还带来了更多的拓展应用。美国德

图说液态金属电池的制造

  液态金属电池的构造其实很简单,两边是呈液态的金属电极,中间夹着熔盐作为电解质。   早期的液态金属电池实物模型,显示出堆叠在一起的电池单元。由厚厚的一层泡沫绝缘材料包裹着处于核心位置的电池。中心处的彩色材料片代表着熔化了的电池材料。   其实液态金属电池的制造并没有想

高能量密度无负极锂金属电池研究取得进展

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210324_4782106.shtml   目前,基于锂离子插层化学的传统锂离子电池已无法满足各种新兴领域对锂电池能量密度的需求,因此,以高能量密度著称的锂金属电池引起研究人员的广泛关注。在锂金属电池中,无负极锂金属电池

金属所在高能量密度锂硫电池研究上取得进展

  单质硫作为锂硫二次电池正极材料的理论比容量高达1675 mAh g−1,与金属锂构成的二次电池体系理论比能量密度可达2600Wh/kg,是商业钴酸锂/石墨锂离子电池(理论能量密度360 Wh/kg)的7倍,同时单质硫价格低廉、产量丰富、安全无毒、环境友好,故锂硫电池被认为是很有

高能量密度纳米固态金属锂电池研发获系列进展

  化学所高能量密度纳米固态金属锂电池及其关键材料研发获系列进展  为开发高能量密度的纳米固态金属锂电池,解决金属锂电池面临的循环性与安全性难题,在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的大力支持下,中科院化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室研究员郭玉国课题组在金属锂负极、固体电解质及固态电

中国液态金属物性新发现 让液态金属机器人走入生活

   还记得电影《终结者》中那个可任意变形伪装的液态金属机器人吗?近日,我国科学家的一项有关液态金属新物性的发现将有望打破科幻与现实之间的藩篱,让液态金属机器人走入现实生活。  这项出自清华大学、中科院理化技术研究所联合小组的研究首次发现,电场控制下的液态金属与水的复合体,可在各种形态及运动模式之间

液态金属能给计算带来什么

  液态金属,在普通人看来,它可能是体温计中流动的水银,是高温锅炉中沸腾的铁水。可在科学家眼中,它是流动的软体生命,是连接人体神经的桥梁,是未来机器人变革的核心材料……不久前,我国一个科研小组在国际上率先将液态金属与量子器件及计算技术联系起来。更快更智能的计算,一直是人类追求的目标。液态金属是否预示

港中大研发新型高能量电池

  香港中文大学机械与自动化工程学系最近研发了一种高能量新型锌-碘溴液流电池,能量密度达每升101瓦时,刷新了目前水系液流电池能量密度的纪录。研究团队预计这种电池可在5至8年内应用于电动汽车市场。  在香港中大12日召开的记者会上,机械与自动化工程学系助理教授卢怡君介绍了该研究的原理和优点,并进行了

液态金属:神奇材料焕发新生机

  苹果正在研制的可穿戴设备iWatch,可能会使用一种液态金属材料,该材料的强度是钛的两倍。   虽然苹果公司已不如从前光芒四射,但它的创新举动却仍然牵动着业界神经。近日据国外媒体报道,苹果正在研制的可穿戴设备iWatch,可能会使用一种由锆、钛、铜、镍等组成的液态金属材料(又

液态金属不仅会变形还会变色

  现在,科学家不但研制出了柔性机器人,而且还能使它变色,不是简单地为它披上一件彩色衣服,而是让它本身的结构呈现出色彩变化。相关论文刊登在最新一期的《美国化学会—应用材料与界面》杂志上。  常见的人形机器人的关节大多是僵硬的,翻筋斗落地时都会重重地砸向地面。传统的刚性材料很难让机器人灵活地柔性地呈现