據(jù)外媒New Atlas報(bào)道，鋰價(jià)格昂貴，在環(huán)境方面存在重大問(wèn)題，并且可能存在起火隱患。然而這是目前人們用于電動(dòng)汽車和設(shè)備電池存儲(chǔ)的最佳解決方案，但其他替代方案也開(kāi)始逐漸出現(xiàn)，而實(shí)際上頗具希望的替代方案可能是鉀電池。
鉀既便宜又豐富，往往易于使用，這意味著制造成本和材料成本都較低。使用全鉀金屬陽(yáng)極，可以制造出與鋰所提供的能量密度相匹配的電池。
到目前為止，鋰電池中也存在一個(gè)問(wèn)題：枝晶生長(zhǎng)。隨著時(shí)間的流逝，隨著電池一次又一次地充電和放電，少量金屬（醚鋰或鉀）開(kāi)始將自身附著到陽(yáng)極上。這不是均勻發(fā)生的。逐漸形成了少量的枝晶（一種樹(shù)狀晶體），最終它們長(zhǎng)到足以刺穿將陽(yáng)極與陰極隔開(kāi)的絕緣膜，并使電池短路。這會(huì)導(dǎo)致熱量積聚并偶爾起火，并有效縮短電池的使用壽命。
現(xiàn)在，來(lái)自紐約州仁斯利爾理工大學(xué)的一組科學(xué)家表示，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種自愈技術(shù)，可以在您為電池充電一整夜后從陽(yáng)極上清除掉這些樹(shù)狀晶體，從而防止它們過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致問(wèn)題。他們認(rèn)為，現(xiàn)在有可能將廉價(jià)，使用壽命長(zhǎng)的鉀金屬電池投入大眾市場(chǎng)。
該技術(shù)聽(tīng)起來(lái)很奇怪，因?yàn)樗举|(zhì)上是高速率的充電和放電。研究人員表示，通過(guò)在受控環(huán)境下進(jìn)行操作，他們可以精確控制電池中的熱量，將熱量提高到鉀不熔化的程度，但它會(huì)激活表面擴(kuò)散，從而使金屬向側(cè)面偏移。相同的研究團(tuán)隊(duì)在2018年證明了對(duì)鋰電池中的樹(shù)狀晶體具有類似的自愈能力，但需要更高的溫度。
“采用這種方法的想法是，在夜間或每當(dāng)您不使用電池時(shí)，您將擁有一個(gè)電池管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)將利用這種局部熱量，從而導(dǎo)致樹(shù)狀晶體自愈?！毖芯恐饕髡?、仁斯利爾理工大學(xué)的機(jī)械、航空航天和核工程專業(yè)教授Nikhil Koratkar表示：“我希望看到一種模式向金屬電池轉(zhuǎn)移。金屬電池是制造電池的最有效方法；但是，由于這種枝晶問(wèn)題，它們并不可行。有了鉀，我將對(duì)此抱有更大的希望。”
這項(xiàng)研究發(fā)表在《PNAS》上。
