據(jù)Mining.com報道,倫斯勒理工學(xué)院(Rensselaer Polytechnic Institute)的研究人員發(fā)表了一項研究,他們在研究中證明,有可能克服一種被稱為“樹突”的持續(xù)挑戰(zhàn),創(chuàng)造出性能幾乎與鋰離子電池相當(dāng)?shù)慕饘匐姵亍?br />
他們的建議依賴于鉀——一種更豐富、更便宜的元素來解決這個問題。
科學(xué)家們在發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》(Proceedings of the National Academy of Science)上的論文中表示,盡管金屬電池顯示出了巨大的前景,但它們也一直受到陽極上金屬沉積物(或稱樹突)積累的困擾。
當(dāng)電池經(jīng)歷反復(fù)的充放電循環(huán)時,由于金屬鉀的不均勻沉積而形成樹突。隨著時間的推移,大量的鉀金屬會變得很長,幾乎像樹枝一樣,可以穿透絕緣隔膜,防止電極相互接觸,從而導(dǎo)致電池短路。
但倫斯勒大學(xué)教授Nikhil Koratkar領(lǐng)導(dǎo)的研究小組提出,通過采用金屬鉀陽極和氧化鈷鉀陰極,并以相對較高的充放電速率操作電池,用戶可以通過良好的控制來提高電池內(nèi)部的溫度,并鼓勵樹枝狀晶自修復(fù)陽極。
雖然電池內(nèi)部的溫度升高不會融化金屬鉀,但它確實有助于激活表面擴散,使鉀原子橫向離開它們所形成的“堆”,有效地撫平了樹突。
Koratkar說:“通過這種方法,我們的想法是,在晚上或者當(dāng)你不使用電池的時候,你將會有一個電池管理系統(tǒng),利用局部的熱量,使樹突自我愈合。就性能而言,它可以與傳統(tǒng)的鋰離子電池相媲美。”
他們的建議依賴于鉀——一種更豐富、更便宜的元素來解決這個問題。
科學(xué)家們在發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》(Proceedings of the National Academy of Science)上的論文中表示,盡管金屬電池顯示出了巨大的前景,但它們也一直受到陽極上金屬沉積物(或稱樹突)積累的困擾。
當(dāng)電池經(jīng)歷反復(fù)的充放電循環(huán)時,由于金屬鉀的不均勻沉積而形成樹突。隨著時間的推移,大量的鉀金屬會變得很長,幾乎像樹枝一樣,可以穿透絕緣隔膜,防止電極相互接觸,從而導(dǎo)致電池短路。
但倫斯勒大學(xué)教授Nikhil Koratkar領(lǐng)導(dǎo)的研究小組提出,通過采用金屬鉀陽極和氧化鈷鉀陰極,并以相對較高的充放電速率操作電池,用戶可以通過良好的控制來提高電池內(nèi)部的溫度,并鼓勵樹枝狀晶自修復(fù)陽極。
雖然電池內(nèi)部的溫度升高不會融化金屬鉀,但它確實有助于激活表面擴散,使鉀原子橫向離開它們所形成的“堆”,有效地撫平了樹突。
Koratkar說:“通過這種方法,我們的想法是,在晚上或者當(dāng)你不使用電池的時候,你將會有一個電池管理系統(tǒng),利用局部的熱量,使樹突自我愈合。就性能而言,它可以與傳統(tǒng)的鋰離子電池相媲美。”