新型液态金属电池资料
液态金属材料及其在新能源领域的应用

液态金属材料及其在新能源领域的应用液态金属材料是一种特殊的材料,其具有固体材料的强度和液体材料的流动性。
液态金属材料的原子结构具有非晶态或部分非晶态的特征,使其具有优越的物理和化学性质。
近年来,液态金属材料逐渐引起了科学界和工业界的广泛关注,并在新能源领域展示出了巨大的应用潜力。
液态金属材料的制备方法多样,包括快速凝固、溶液合金化和电磁搅拌等技术。
其中,快速凝固是最常用的制备方法之一。
通过迅速冷却熔融金属,可以得到非晶态的液态金属材料。
相较于晶态金属材料,液态金属材料具有更高的硬度、较低的粘度和更好的热导性能,这些特点使得液态金属材料可以应用于新能源领域的多个方面。
第一,液态金属材料在电池领域的应用。
电池是现代新能源发展的关键技术之一,而液态金属材料的优越性能使其成为电池材料的重要选择。
例如,研究人员已经成功制备出液态金属锂负极材料,这种材料具有较高的锂离子传导率和优异的电化学稳定性,可以大大提高锂离子电池的能量密度和循环寿命。
此外,液态金属材料还可以应用于其他类型的电池,如钠离子电池和锂硫电池,为新能源电池领域的发展提供了新的思路。
第二,液态金属材料在燃料电池领域的应用。
燃料电池是一种利用化学反应直接转化燃料能量为电能的装置,具有高能量转化效率和零排放的优点。
然而,当前的燃料电池常常面临催化剂活性低、寿命短等问题,限制了其在实际应用中的推广。
液态金属材料可以作为催化剂的载体或阳极材料,提供更高的活性表面积和电子导电性能,从而改善燃料电池的性能和稳定性。
此外,液态金属材料还可以作为电极材料,提高燃料电池的反应速率和电化学性能。
第三,液态金属材料在太阳能领域的应用。
太阳能是可再生能源的重要组成部分,光伏技术的发展为太阳能的转化和利用提供了重要的手段。
液态金属材料具有较高的导电率和较好的光学透明性,可以应用于太阳能电池的背电极和导电层。
此外,液态金属材料还可以通过改变其表面形貌和结构,实现太阳能吸收和转换的优化。
深度解密:液态金属

深度解密:液态金属液态金属,这个不断从Apple传出绯闻的材料,从iphone4开始,iphone5,iphone6,iwatch,还有未来将要上市的iphone7,每次新品发布前各种各样的爆料和揭秘都有她的身影传闻iPhone7还将加入一种硬度更高的液化金属,这种液态金属材料可以有效减少机身弯曲状况的发生,困扰苹果很久的“弯曲门”事件将不会在iPhone7上出现;那今天我们借着这个主题来看看这个屌炸天的‘液态金属’;首先我们调研下,你是否以为液态金属就是有着液体一样形态的金属当然如果你是这个行业的大拿可以直接跳过这一段;首先我们先说液态金属NOT液态的很多东西是不能按照字面意思来理解的,就好像玻璃钢,它既不是玻璃也不是钢,但是人家就是任性的这么取名字了;同理,液态金属并不是成液体状的金属;Liquidmetal,在常温下是固体的,和金银铜铁之类的普通金属没什么两样;我们来重新定义一下液态金属LiquidMetal:Liquidmetal由液态与金属两字所复合与Vitreloy是一系列由加州理工学院研究团队所开发出来的非晶态金属合金的商业名称,目前由该团队所组织的液态金属科技公司LiquidmetalTechnologiesInc.进行行销,并是公司的产品名称与商标名称;液态金属科技有限公司总部坐落在美国加州RanchoSantaMargarita,California,alongwiththeCorporateR&DTechnologyCenter.非晶态金属合金,英文AmorphousAlloy,其中Amorphous是指的非晶态的,Alloy则是指的合金;简单来说就是非晶+合金,这不是废话吗...因其与常见晶体材料有明显的结构区别而得名;同时,也被称为金属玻璃MetallicGlass,因其与常见的玻璃有类似结构;顺便多说一句,该种材料最先由美国加州理工的Duwez教授在1960年用快淬工艺制备得到,当时得到的是Au-Si非晶合金;接下来,我们要引入一个重要概念:Crystallinity结晶性Cristallinity,其实就是元素中,原子排列的形式,我们可以想象,金属内部如果放大,不会是乱成一锅粥的,这是它的天然属性,就是我们常说的晶体结构;但是,并非所有的物体,都有这个晶体结构,比如玻璃、陶瓷等等Ceramics无机非金属材料或者一部分Polymers有机高分子材料;所以,往下又会分出三种类型的材料:1、Crystalline晶体2、Semi-crystalline半结晶体3、Amorphous非晶体这个时候,看到Amorphous,应该知道我们的液态金属AmorphousAlloy属于哪一类了就清楚了吧晶体和非晶体示意图晶体是最有序的结构,原子有平移和旋转对称性;晶体结构示意图与有序的晶体相对,还有一种材料,它的原子呼吸着自由民主的空气,不喜欢搞这种举国体制的规则队列,于是他们上街的时候就随便挑个地儿占了,这种原子无规则排列的固体叫作非晶体,其中最典型最常见的是玻璃;所以,非晶合金AmorphousAlloy常常又被叫作金属玻璃MetallicGlass或玻璃化合金GlassyAlloy,由于非晶合金最早是通过快速冷却的金属液体制备的,历史上有已被打脸的科学家曾经认为非晶合金是液体,所以在某些古老的文献上还可以看到过冷液体Supercooledliquid这样的讲法;这三个名字稍有区别,但是现在普遍使用的称呼是非晶合金;非晶体无序结构示意图题外话,多说一句,还有一种傲娇的有序结构,叫作准晶Quasicrystalline;准晶是有序的,但是只有旋转对称性没有平移对称性,恩看图意会吧,这种美得像画一样的结构简直就是科学和艺术的完美结合,怪不得2011年物理学诺贝尔奖给了准晶研究;准晶结构示意图的页面非晶合金是怎么炼成的非晶合金原材料;非晶合金是锆、钛、铜、镍、铝五种金属的合金,在常温下是固体的,和金银铜铁之类的普通金属没什么两样;因为是多种金属混合的非晶型合金,Liquidmetal很多时候表现很像玻璃,没有一个固定的熔点会渐渐软掉,而且受大力撞击时都一样会碎裂,而不是变形;举个例子,目前以Liquidmetal为商标进行销售的系列锆合金商品有Vitreloy1、Vitreloy4、Vitreloy105、Vitreloy106a,之前传言中,苹果正在研发的材料就类Vitreloy106a,其成份构成为锆:,铜:,镍:,铝:,铌:;非晶材料成型工艺;非晶合金的形成能力,又叫做玻璃形成能力glassformingability;这种材料的关键形成条件在金属熔体的冷却过程中让其冷却速率足够大,熔体处于过冷状态,此时金属熔体的剪切粘度会急剧增大,导致传质过程困难,结晶反应被抑制乃至避免,熔体中的原子来不及进行规则排列结晶而形成独特的短程有序,长程无序的原子排布,也就是非晶合金;目前从材料学的角度研究非晶合金,主要就集中在这个方面;在早期,以Duwez教授的试验为例,要达到~s的冷却速率,才能形成非晶;如此大的冷却速率,即使冷却设备再精密,一般也只有熔体与极冷的容器内壁的接触界面附近可以达到;而由于热量传递的关系,越靠近熔体中心,冷却速率就越小,也就越难以形成非晶态;所以早期的非晶合金样品一般是非晶薄带,即将熔融的合金浇在快速旋转的水冷铜柱表面,以达到急冷的目的;同时,所使用的合金成分一般都含有贵重金属元素,如Au,Ag,Pt等;这些因素一方面限制了非晶合金坯料的尺寸,进而限制其使用范围,另一方面还导致非晶合金的生产成本极高,限制其走向普罗大众;其实Nokia有款手机很早就用上了这种高大上的材料,还是做外壳用,那就是Vertu手机;砸核桃,砸门,砸脑袋,轻松搞定;随着大量研究的开展,以日本东北大学教授Inoue课题组为代表,提出了众多具备良好玻璃形成能力的非晶合金体系,将临界冷却速率降低到了100K/s,并制造出很多临界直径超过1mm的非晶样品,开启了大块非晶合金BulkMetallicGlass的时代.到1997年,最大临界尺寸的非晶合金样品直径已达到72mm,是Inoue课题组制备的的Pd40Cu30Ni10P20金属玻璃圆棒;为了达到这种条件,苹果甚至想通过反重力铸造来达到极限的冷却时间;非晶合金的加工工艺;非晶合金由于在常温下强度很高,不适用于一般的冲压锻造工艺;同时一般用于制造比较微小的零件受非晶合金坯料制备能力的限制以及生产成本考虑,机械加工也比较麻烦;而非晶合金由于存在一个玻璃转变区域,就如同常见的玻璃,加热到一定温度,就会变成粘流态,有超塑性,很容易加工,甚至可以像吹玻璃灯泡一样,吹出中空的金属圆球来;国内外的研究者,很多都在琢磨如何在玻璃转变区域对非晶合金进行塑性加工,也就是用模具进行冲压锻造;非晶合金的优势1、熔点较低2、高屈服强度,即多次弯折形变后还能保持完整3、高硬度4、优异的强度重量比,就是能尽量以较小的截面满足强度要求,有助于减小体积5、超高的弹性极限6、抗腐蚀7、高耐磨8、独特的声学特性9、超强塑形能力液体金属合金材料拥有独特的非结晶分子结构,之所以叫液态金属,是因为其有着较低的熔点,而除此之外,它最大的优势还在于熔融后的塑形能力;非晶材料具有高强度、高比强度、高硬度和高弹性形变等优点由于其凝固过程的物理特性与普通金属完全不同,使它的铸造过程更加类似于塑料而非金属,可以更方便的打造为各种形态的产品;除了铸造的便利性,Liquidmeta液体金属的其他特性还包括:高屈服强度、高硬度、优异的强度重量比、较高的弹性极限、抗腐蚀、高耐磨以及独特的声学特性;非晶材料具有高光洁外观优点铝、钛、钢、Liquidmetal弹性比较上面的图都表示了Liquidmetal在光洁度、硬度、弹性都远远高于镁、铝、钛、钢等金属;另外,它抗腐蚀性的能力也非常强;非晶材料对比铝、钛、钢等材料具有高弹性和低模量等优点非晶的应用目前非晶合金其实已经悄悄走近甚至走进了普通大众的生活,铁基非晶合金因为具备极好的电磁性能,已经逐步取代硅钢片用作变压器的铁芯了,其性能全面碾压硅钢铁芯变压器,目前全世界从事铁基非晶材料生产的主要是中国安泰科技和日本日立金属公司两家公司;锆基非晶合金方面,不仅苹果手机的卡针已经使用,华为等国产手机里面也有些如卡托之类的小件也开始用非晶合金制造;目前主要是美国的Liquidmetal公司和我国的宜安科技和比亚迪公司,另外在一些军用设备上,非晶合金作为强化涂层,也已驰骋沙场多年了;现阶段Apple概念的液态金属目前主要应用在消费电子产品领域:笔记本电脑行业——GatewayID57H:手机配件——iPhone取卡针:散热设备——液态金属散热器:电力能源——液态金属电池:近期最新科技成果2014年2月,来自清华大学和北京大学的研究者晟磊、张杰和刘菁近来找到了一种能够控制液态金属合金形态的方法,这种方法通过改变电流来控制被置于水中的液态金属颗粒移动;研究小组表示下一步将尝试控制液态金属组成更多不同的造型;而在2014年9月23日,美国北卡罗来纳州一个科研团队研发出一种可进行自我修复的变形液态金属,距离打造“终结者”变形机器人的目标更进一步;。
液态金属电池——前景广阔的电网储能新技术

液态金属电池——前景广阔的电网储能新技术彭勃;郭姣姣;张坤;王玉平【摘要】The liquid metal battery possesses the potential advantages of simple structure,easy scale-up,and high charging-discharging current,low manufacturing cost,as well as long cycle life.And it has broad application prospects in the field of large scale grid-connected renewable energy generation and distributed micro grid energy storage.In the paper,the working principle,performance characteristics,development history and current technology status of liquid metal battery were mainly introduced.On this basis,the development trend of liquid metal battery was discussed.%液态金属电池具有结构简单、易放大、可大电流充放电、制造成本低、循环寿命长等潜在优势,在大规模可再生能源发电并网以及分布式发电与微电网领域具有广阔的应用前景.重点介绍了液态金属电池的工作原理、性能特点、发展历史、技术现状.在此基础上,讨论了液态金属电池技术的发展趋势.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2017(041)003【总页数】4页(P498-501)【关键词】液态金属电池;工作原理;性能特点;技术现状;发展趋势【作者】彭勃;郭姣姣;张坤;王玉平【作者单位】西安高压电器研究院有限责任公司,陕西西安710075;西安高压电器研究院有限责任公司,陕西西安710075;西安高压电器研究院有限责任公司,陕西西安710075;西安高压电器研究院有限责任公司,陕西西安710075【正文语种】中文【中图分类】TM912大规模储能技术在扩大可再生能源并网规模、提高电力系统供电可靠性、缩小电网峰谷差,以及微电网建设等方面具有重要作用,是建设未来智能电网,实现能源互联的支撑技术。
液态金属电池的研究进展

液态金属电池的研究进展姜治安;华一新;杨建红;颜恒维;王成智【摘要】介绍了美国麻省理工学院(MIT)正在研发的液态金属电池,其三液态层体系的独特结构避免了限制传统电池寿命的微观电极退化机制,给予了液态金属电池超长的循环寿命.综述了此类电池的基本原理与优良特性、早期研究以及MIT最新研究现状,指出了影响液态金属电池性能的难题和各类电池成分存在的挑战.未来液态金属电池的研究领域充满机遇,目前锂基体系表现出很有吸引力的性能指标,代表了液态金属电池的研究发展方向.%A novel liquid metal battery technology was reviewed,which was developed by Massachusetts Institute of Technology (MIT).The unique design of the three-liquid-layer system could circumvent the microstructural degradation problems inside electrodes that limited the cycle life of traditional batteries,thus enable the potential for extraordinarily long cycle life.The principle,characters,earlier works and current research of the liquid metal battery were summarized.Major obstacles to demonstrate performance and challenges of several battery chemistries were also presented.The research scope of liquid metal batteries was full of new opportunities in the future.Recently,the lithium-based salt chemistries offer attractive economic performance,indicating the research direction of the Liquid metal batteries.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2017(041)008【总页数】4页(P1213-1216)【关键词】熔盐蓄电池;热再生电池;液态金属电池;熔盐电解质;电网储能【作者】姜治安;华一新;杨建红;颜恒维;王成智【作者单位】昆明理工大学冶金与能源工程学院,云南昆明650093;中国铝业郑州有色金属研究院有限公司,河南郑州450041;昆明理工大学冶金与能源工程学院,云南昆明650093;中国铝业郑州有色金属研究院有限公司,河南郑州450041;中国铝业郑州有色金属研究院有限公司,河南郑州450041;中国铝业郑州有色金属研究院有限公司,河南郑州450041【正文语种】中文【中图分类】TM91大规模储能在增强未来电网的稳定性、可靠性、安全性方面将起着至关重要的作用,而且将极大地改善间歇式可再生能源技术并网后的效率和可靠性[1-2]。
液态金属电汇技术在电力行业中的应用

液态金属电汇技术在电力行业中的应用电力作为现代社会不可或缺的重要基础设施,其稳定运行与发展,一直备受各国政府和工业界的重视。
来自工程技术的更新迭代,是电力保障稳定性的根本保证。
而液态金属电汇技术就是在这种需求下应运而生,它已经成为电力行业中不可或缺的技术。
一、液态金属电汇技术基础液态金属电汇技术(Liquid Metal Electrical Connection,简称LMEC)是利用液态金属对具有相同元素化学亲和力的金属表面处于氧化物、氧化膜和气体界面的共同浸润特性。
通过金属接触的润湿作用,束缚表面张力降低,从而实现金属电极之间的理想电连接。
LMEC技术是近年来涌现的一种新型微电子元件的制造手段,在微型化、高集成度和高性能化等方面都具有显著的优点。
LMEC技术因特点简单易操作、连接快速、连接的电阻小、连接强度大、抗震、抗振动、高可靠性,已经在超级计算机、卫星通信等领域得到广泛的应用。
二、1.电站设备连接在电站设备连接领域,液态金属电汇技术因其连接效果稳定、连接速度快、接触阻力小、能够适应大变形等优势,在电站变压器、高压电缆和电导杆等领域得到了广泛应用。
液态金属电汇技术可以实现两种材料的可逆电极化和金属表面间的弹性接触,克服了传统焊接方法的问题,如热处理效果不佳、激光沉积方法不能达到良好的连接效果等。
采用液态金属连接技术,能够轻松地和铜等高强度电子元件进行连接,实现了电站设备的高可靠性与连接强度的提高。
2.新能源电力系统的连接随着新能源电力系统的不断发展和扩大,它们之间的组合以及与传统电力系统的连接也成为一个重要问题。
在这个过程中,LMEC技术也能够提供好的解决方案。
以太阳能光伏发电系统为例,LMEC技术已经成为了太阳能电池连接的主流方式。
在太阳能光伏电池的生产和安装过程中,使用液态金属连接技术有很多好处。
首先,它能够大幅减少连接材料的使用量,简化了制造和安装过程,提高生产效率。
其次,在电池的组合过程中,液态金属连接技术优异的机械和热性能还可以保证电池的持久粘合。
液态金属综述

液态金属综述(最新版)目录一、液态金属的概述二、液态金属的性质与特点三、液态金属的应用领域四、液态金属的发展前景与挑战正文液态金属综述一、液态金属的概述液态金属是指在室温下呈液态的金属或合金,它具有独特的物理和化学性质。
液态金属可以分为汞、镓、铟等纯液态金属和各种合金。
液态金属在科学技术和工业生产中有着广泛的应用。
二、液态金属的性质与特点液态金属具有以下特点:1.低熔点:液态金属的熔点通常远低于常温,这使得它们能够在室温下保持液态。
2.高热导率:液态金属具有很高的热导率,这使得它们能够快速传递热量。
3.良好的润湿性:液态金属能够很好地润湿各种固体表面,这有利于它们在许多领域的应用。
4.独特的磁性:部分液态金属具有独特的磁性,如镓磁体等。
5.易于合金化:液态金属可以与其他金属或非金属元素轻易地合金化,从而形成具有不同性质的合金。
三、液态金属的应用领域液态金属在多个领域有着广泛的应用,包括:1.电子行业:液态金属热导率高,可用于制造高效散热器件;液态金属汞在电子器件中有重要应用,如气密继电器等。
2.核工业:液态金属在核反应堆中具有重要应用,如用作冷却剂等。
3.化学工业:液态金属可用于制造催化剂、防腐材料等。
4.生物医学:液态金属的高热导率使其在生物医学领域具有潜在的应用,如治疗肿瘤等。
四、液态金属的发展前景与挑战液态金属在未来发展中具有巨大的潜力,但在实际应用中也面临着一些挑战,如:1.对液态金属的深入研究有待加强,以揭示其更多潜在的应用领域。
2.液态金属的制备和加工技术需要进一步提高,以满足不同应用场景的需求。
3.安全性问题:部分液态金属(如汞)具有毒性,如何确保安全使用和处理液态金属是一个重要课题。
总之,液态金属作为一种独特的材料,具有巨大的研究和应用价值。
固体粗粒锂锭和液态金属锂

固体粗粒锂锭和液态金属锂引言:锂是一种重要的金属元素,具有低密度、高能量密度和优良的电化学性能。
固体粗粒锂锭和液态金属锂是两种常见的锂材料形态,在电池材料、储能设备和航天航空等领域具有广泛应用。
本文将分别介绍固体粗粒锂锭和液态金属锂的特点、制备方法以及应用领域。
一、固体粗粒锂锭固体粗粒锂锭是一种由纯度较高的锂金属制成的块状物质。
它具有以下特点:1. 密度较高:固体粗粒锂锭的密度约为0.53 g/cm³,较液态金属锂高。
2. 熔点较高:固体粗粒锂锭的熔点约为180℃,较液态金属锂高。
3. 不易泄露:固体粗粒锂锭具有较好的密封性能,不易泄露。
4. 安全性较高:相比于液态金属锂,固体粗粒锂锭在储存和使用过程中具有较高的安全性。
制备方法:固体粗粒锂锭的制备方法主要包括下述步骤:1. 原料准备:选择高纯度的锂金属作为原料,确保制备的锂锭质量。
2. 熔炼:采用真空熔炼或电弧熔炼等方法将锂金属加热至适当温度,使其熔化。
3. 凝固:将熔化的锂金属进行凝固,通常采用自然冷却或水冷却等方式。
4. 分割:将凝固后的锂块进行分割,得到固体粗粒锂锭。
应用领域:固体粗粒锂锭在电池材料、储能设备和航天航空等领域具有广泛应用。
1. 电池材料:固体粗粒锂锭可作为锂离子电池的负极材料,用于制备高性能的锂离子电池。
2. 储能设备:固体粗粒锂锭可用于制备锂储能电池,应用于太阳能、风能等新能源储能设备。
3. 航天航空:固体粗粒锂锭可用于航天器和航空器的动力系统,提供高能量密度和轻量化的能源。
二、液态金属锂液态金属锂是一种将锂金属加热至高温状态得到的液态物质。
它具有以下特点:1. 密度较低:液态金属锂的密度约为0.53 g/cm³,较固体粗粒锂锭低。
2. 熔点较低:液态金属锂的熔点约为180℃,较固体粗粒锂锭低。
3. 容易泄露:液态金属锂具有低粘度,容易泄露。
4. 安全性较低:液态金属锂在储存和使用过程中需要注意安全,避免与空气或水接触导致火灾或爆炸。
液态金属电池的未来前景

液态金属电池的未来前景液态金属电池作为一种新型的电池技术,具有高能量密度、快速充放电、长循环寿命等优势,被认为是未来电池领域的发展方向之一。
随着科技的不断进步和人们对清洁能源的需求增加,液态金属电池在电动汽车、储能系统等领域有着广阔的应用前景。
本文将从技术发展、市场需求和环境友好性等方面探讨液态金属电池的未来前景。
一、技术发展液态金属电池采用液态金属合金作为电解质,具有较高的离子导电性能和较宽的工作温度范围,能够实现快速充放电。
与传统锂离子电池相比,液态金属电池具有更高的能量密度和更长的循环寿命,能够满足电动汽车等领域对高性能电池的需求。
随着材料科学和电化学领域的不断突破,液态金属电池的技术不断改进和完善,未来有望实现更高的能量密度和更长的使用寿命,进一步推动电池技术的发展。
二、市场需求随着电动汽车市场的快速增长和可再生能源的普及,对高性能、高安全性的电池需求不断增加。
液态金属电池作为一种新型电池技术,具有快速充放电、长循环寿命等优势,能够满足电动汽车和储能系统对高性能电池的需求。
未来随着电动汽车市场规模的扩大和新能源政策的支持,液态金属电池有望成为电动汽车和储能系统的主流电池技术,市场需求潜力巨大。
三、环境友好性液态金属电池采用金属合金作为电解质,相比传统电池更加环保。
金属合金具有较高的循环利用率和较低的环境污染,能够减少对稀有金属的需求和对环境的破坏。
与传统燃油车辆相比,电动汽车使用液态金属电池可以减少二氧化碳排放和空气污染,有利于改善环境质量。
未来随着环保意识的提高和清洁能源的发展,液态金属电池有望成为推动能源转型的重要技术之一。
综上所述,液态金属电池作为一种新型的电池技术,具有高能量密度、快速充放电、长循环寿命等优势,有着广阔的应用前景。
随着技术的不断进步和市场需求的增加,液态金属电池有望在电动汽车、储能系统等领域取得更大的突破和应用,为清洁能源的发展做出重要贡献。
相信在不久的将来,液态金属电池将成为电池技术领域的重要发展方向,引领能源革命的新潮流。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Li-Sb-Pb 新型液态金属电池
电池内部结构:
负极: 熔融金属Li 正极: 熔融金属Sb-Pb 电解液:熔融卤化锂(LiF-LiCl-LiI)
电池工作原理(如图):
当电池放电时,上层的锂金属会失
去电子,成为锂离子,移到中层的盐
层,而盐层中的锂离子,则会吸收电
3
液态金属电池的探索
Mg||Sb 电池
Li||Sb 电池
负极材料 : 正极材料 : 电解液 :
熔融金属 Mg 熔融金属 Sb 熔融 MgCl2?KCl ?NaCl
电池性能: 电流密度范围 50到200mA/cm2 充放电能量效率为 69%
缺点 Mg、Sb 的熔点都比较高,使得电池的工作 温度接近 700℃.
至此融资总额5000万美金。他们已经敲定了一些投产合伙伴,同时正在尝试拿下一些大
公司及集团客户
Text
Text
Text
7
液态液金态属金电属池电的池弊的端前景
由于液态金属电池在工作温度达数百摄氏度,从而会对电池内部结构造成 严重的腐蚀,此外,由于电池內部只靠比重不同区分內部三层液体,一但 受到晃动,上下层混合,就會发生严重短路,因此目前不可用作储能设备, 比如电动汽车、手机,笔记本电脑等移动设备,虽然作为电网能源儲存的 固定设施則可避免晃动问题,但是在有地震的区域就不适合使用。
5
子,渐渐跑到铅锑混合物所在的最下
层
若开始充电,最底层的锂金属会往
上溶回盐层,而盐层的锂离子则会吸
收电子,转回锂金属回到第一层。
Li-Sb-Pb新型液态金属电池
相对于传统电池的优势
高电流密度
充放电电流密度 可高达1000mA/cm2
高循环寿命
将电池进行日常充放电, 10年后电池仍能把保持 初始容量的85%
液态金属电池的概念其实很简单,如下图a,容器内有 3 种不同的液 体,且因其性质密度不相同,3 层液体会分别待在各自所属那层,就像 油与醋一般不会上下扰动。从中得到启示,我们可以设计出这样一种电 池:
电池的正负极为密度不同的液态导电物质,被电池电解液所隔离,3 种液态物质由于密度差异和不混溶性而被分成3层,这就是液态金属电 池的原型!
寿命短,或有?引起短路起火的可能性,液态金属池內部结构完全为液态,因此排除这个 问题,此外,由于內部原本就在 近500 度高溫下作,充放电時溫度增加對效能影响很小,
這些特性都有利电网储能应用。
最近,液态金属电池初创公司Ambri 刚刚获得C轮融资3500万美金,其投资方背景显
赫, Khosla Ventures、Bill Gates 乃至家庭企业Hyatt Hotel的Karen Pritzker都在其列;
新型液态金属电池
1
讲解者:蒲玉杰
能源结构的趋势及转型
随着传统化石能源
的消耗殆尽,能源业将
进入以太阳能与能源储
ห้องสมุดไป่ตู้
存为主流的时代,但目
前的储能技术大多成本
高昂,而太阳能与风能
常有供电稳定性的疑虑,
2
有搭配电网储能的需求,
但以目前储能技术搭配
后,往往不符合成本效
益。
储能技术的新突破——新型液态金属电池!
负极材料 : 正极材料 : 电解液:
熔融金属 Li 熔融金属 Sb 熔融 LiF-LiCl-LiI
电池性能:
电压高;每单节电池电压为 0.92V
自放电电流小
4
能量效率高(相对于 Na||Sb 电池)
缺点: 电池工作温度高, 500℃左右
改进方案:将正极金属Sb和低熔点金属进行合金化来降低熔点,从而降低电 池的工作温度。
谢谢观赏!
8
高能量效率
在工作温度为450℃下,电池 以电流密度275mA/cm2进行 充放电,仍能保持98%的库伦 效率和73%的能量转换效率
优势
6
工艺简单、成本低
相比传统“固态”电池,由于 电池没有没有隔膜,因此使 得生产工艺变得简单,成本 也相应的降低
Li||Sb-Pb 液态电池
液态金属电池的前景
锂电池等內有有固相与液相介面的电池,使用久了之后,往往会出现枝状结晶,使用