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柔性电池离商业化又近一步2018-04-13

添加了液态金属的电池阳极,可以用来制造具有不寻常特性的电池,即可变形的电池。就像上图的树枝一样,可以任意弯曲

为了满足日益增长的可穿戴电子产品市场的需求,简易电池的形式正在发生根本性的变化。这个新兴的电子新领域要求电池具有灵活性,可塑性和耐用性。在此背景下,关于软电池研究领域的工作正呈现出显著扩张的趋势。

图a为绳状共晶镓铟液态金属空气电池的制备,图b为液态金属空气电池的结构

在标准电池组件中,阴极和电解质会使电池变得柔软。电解质通常是液体,阴极可以由纤维状碳制成。电池阳极通常由固体金属制成。软阳极领域的早期研究包括利用超过200℃的操作温度来液化金属。最近在“Advanced Energy Materials”上发表的文章,科研人员通过使用室温下为液体的阳极,又推进了“柔性电池”这个想法的商业化进程。

这种液态金属是铟和镓的混合物,此金属混合物是已知的完全无毒的,名为EGILM。这种新电池的形状类似于电缆。它的凝胶电解质被包裹在从长筒中取出的材料中,然后被包裹在一层碳纤维中,充当阴极。最后,将阳极注入设备底部的隔室中(见上图)。

这种电池产生的电流可以很容易地被控制。科研人员只需改变注入隔室的阳极物质的量即可得到提前预想好的电流大小。解决阳极产品积累的问题同样很简单。我们可以打开阳极室,除去产物,再次注入新鲜的阳极材料。

上图为一个排气球型液态金属软电池的示意图

线缆形电池的变形,电池性能的变化最小。但是,如果这种电池会变形很多次的话,即使每次性能下降很小,但对电池来讲也是有很大影响的。作者认为,电池性能的下降可能是由电解质引起的,所以科研人员设想可以设计一个新的球形电池来继续未来的电池研究工作,其可能有助于解决由于电池变形次数多,电池性能可能会明显下降这一难题。

原文来自advancedsciencenews

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