目前市面上，大多數(shù)電池都是由固態(tài)電極（如便攜式電子產(chǎn)品的鋰離子電池）或液態(tài)電極（包括智能電網(wǎng)的流動電池）組成。為此，德克薩斯大學的研究人員發(fā)明了一種他們稱之為“室溫全液態(tài)金屬電池”的東西，把液態(tài)和固態(tài)電池兩種電池的優(yōu)點都囊括其中。

固態(tài)電池具有強大的儲能能力，但它們通常會遇到許多問題，導致電池的性能隨著時間的推移而降低，效率也會降低。液態(tài)電池則可以更加有效地供應(yīng)能量，而且不會像固態(tài)電池那樣長期老化，但它們要么無法滿足高能量需求，要么要大量資源來持續(xù)加熱電極并使其保持熔融狀態(tài)。

研究人員稱，在他們研發(fā)的電池中，金屬電極可以在20攝氏度（68華氏度）的溫度下保持液化，這是液態(tài)金屬電池有史以來最低的工作溫度。這是一個重大的變化，因為目前的液態(tài)金屬電池必須保持在240攝氏度以上的溫度。

該論文的第一作者丁宇（音譯）說：“這種電池可以同時供應(yīng)固態(tài)和液態(tài)的所有優(yōu)點——能量增高、穩(wěn)定性和靈活性新增，而沒有各自的缺點，同時還能節(jié)約能源。”該論文發(fā)表在《先進材料》雜志上。

圖片來源：德克薩斯大學

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電池以鈉鉀合金為陽極，以鎵基合金為陰極。在論文中，研究人員指出，使用不同的材料可以制造出熔點更低的電池。研究人員表示，他們的常溫電池不僅能比鋰離子電池供應(yīng)更多的能量，而且充電和傳輸能量的速度還是現(xiàn)在的幾倍。由于液體成分，電池可以根據(jù)要的電量伸縮。電池越大，它能供應(yīng)的能量就越多。

于教授說：“我們很高興看到液態(tài)金屬可以成為一種很有前途的替代傳統(tǒng)電極的方法。鑒于所展示的高能量和功率密度，這種創(chuàng)新電池有望應(yīng)用于智能電網(wǎng)和可穿戴電子設(shè)備。”

研究人員已經(jīng)在這個項目上花費了三年多的時間，但是這項工作還沒有完成。與傳統(tǒng)電池的一些關(guān)鍵材料相比，構(gòu)成這種新電池支柱的許多元素更為豐富，降低了大規(guī)模生產(chǎn)的難度和成本。然而，鎵仍然是一種昂貴的材料。尋找替代材料，既能供應(yīng)相同的性能，又能降低生產(chǎn)成本仍然是一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

丁教授說：“雖然我們的電池在現(xiàn)階段無法與高溫液態(tài)金屬電池抗衡，但假如設(shè)計出高電導率的高級電解質(zhì)，則有望獲得更好的供電能力。”