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液態(tài)金屬電池的構(gòu)造其實很簡單，兩邊是呈液態(tài)的金屬電極，中間夾著熔鹽作為電解質(zhì)。 |
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早期的液態(tài)金屬電池實物模型，顯示出堆疊在一起的電池單元。由厚厚的一層泡沫絕緣材料包裹著處于核心位置的電池。中心處的彩色材料片代表著熔化了的電池材料。 |
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其實液態(tài)金屬電池的制造并沒有想象中的那么復(fù)雜，完全可以使用簡單的工具制造出來。比如數(shù)控機床中的“帶鋸”和“鉆床”。 |
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這是試驗中制造出來的第一個可行的設(shè)計產(chǎn)品，這塊電池的直徑為1英寸（約2.54厘米）。 |
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液態(tài)金屬電池的制造技術(shù)已經(jīng)逐步升級。這里顯示了幾種電池，從直徑1英寸（約2.54厘米）的到目前最大的40厘米電池（表面有三個圓孔的）都有。在每個電池內(nèi)，都含有兩種金屬用來充作電極材料和電解質(zhì)。液態(tài)金屬的得名源于這兩種金屬通過加熱過程，最終融化為液態(tài)，經(jīng)過自然分隔，形成三個不同的層次，以滿足電池的運行。 |
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在實驗過程中，大多數(shù)測試都是使用直徑4英寸（約10.16厘米）的電池進行的。這里顯示了電池在絕緣加熱器中的情況。電池內(nèi)的電極和電解質(zhì)在室溫下呈固態(tài)，需要經(jīng)過熔化以供電池運行。在這一過程中，電池會被加熱到650℃，而通常的運行狀態(tài)只需要500℃。在熔融狀態(tài)下，電極材料的導(dǎo)電性極高，可以使電池的充電和放電過程非常迅速。 |
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目前最大的直徑40厘米電池正在鋼制金屬桶內(nèi)進行測試。左側(cè)的設(shè)備是充電器，右側(cè)的設(shè)備是監(jiān)測站。盡管鋼制金屬桶上標(biāo)示著“熱”，但實際上桶外的溫度并不高，完全可以觸摸。 |
可再生電源不但清潔環(huán)保而且可以循環(huán)使用。據(jù)外媒報道，美國麻省理工學(xué)院材料科學(xué)與工程教授唐納德·沙德維及其學(xué)生所組成的研究團隊，已經(jīng)成功地制造出一種這樣的電池，稱為液態(tài)金屬電池。液態(tài)金屬電池具有成本低、功率高、容量大的特性，可以平衡電網(wǎng)的波動，有助于防止突發(fā)性斷電，同時可以兼容使用更多像風(fēng)能和太陽能那樣的間歇性電源。
液態(tài)金屬電池的構(gòu)造其實很簡單，兩邊是呈液態(tài)的金屬電極，中間夾著熔鹽作為電解質(zhì)。事實上，這種電池是沙德維所帶領(lǐng)的研究團隊參與的一個“借助現(xiàn)有材料，創(chuàng)建更廉價產(chǎn)品”項目的產(chǎn)物，而他們的最初目的只是決定研發(fā)一塊巨大的并且成本低廉的電池。
液態(tài)金屬電池的第一個原型還沒有相機的鏡頭大，之后成功實驗了直徑6英寸（約15.24厘米）、存儲容量上升200倍的電池。目前，已經(jīng)制造出直徑最大40厘米的電池。越大的電池，工作效率就越高，從而最終使得太陽能電池板和風(fēng)力渦輪機所產(chǎn)生的電能存儲起來更容易。
沙德維表示：“如果我們擁有一塊足夠大的電池，就可以解決間歇性電源的并網(wǎng)問題。實現(xiàn)像煤炭、天然氣和核能那樣產(chǎn)生的電能，保護電網(wǎng)不再受到風(fēng)能、太陽能的并網(wǎng)影響。”
沙德維及其學(xué)生所組成的研究團隊已經(jīng)成立了液態(tài)金屬電池公司，位于美國馬薩諸塞州坎布里奇市一幢寫字樓的地下室。他們在一個看起來更像加工車間的實驗室中，努力地將電池設(shè)計簡單化，以便在大規(guī)模制造時，可以簡捷地使用低廉的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備。
在將來的某一天，液態(tài)金屬電池可以使風(fēng)能、太陽能這樣的可再生能源，更加穩(wěn)定地融入到我們使用的電網(wǎng)中。也許很快地，我們就能在市場上看到這種液態(tài)金屬電池了。
