斯坦福大學研究人員開發的一種新的材料組合可能有助于開發一種可充電電池，能夠存儲通過風能或太陽能源產生的大量可再生能源。隨著新技術的進一步發展，這種新技術可以在正常的環境溫度下，快速、經濟、高效地為電網提供能量。

一種名為液流電池的電池，長期以來一直被認為是存儲間歇性可再生能源的有希望的候選者。然而，到目前為止，可能產生電流的液體種類要么受到它們所能輸送的能量的限制，要么需要極高的溫度，或者需要使用毒性很大或十分昂貴的化學品。

斯坦福大學教授用鈉、鉀制液態金屬成就高壓液流電池

斯坦福大學材料科學與工程助理教授WilliamChueh及其博士生AntonioBaclig和JasonRugolo（是Alphabet研究子公司XDevelopment的技術探索者），他們決定嘗試將鈉和鉀在室溫下混合形成液態金屬，作為電池電子供體或負向的液體。從理論上講，這種液態金屬每克的可用能量至少是其他流動電池負極流體的10倍。

“我們未來還有很多工作要做。”AntonioBaclig說，“但這是一種新型的液流電池，我們可以通過使用地球上豐富的原料來更經濟地更好地利用太陽能和風能。”

該小組于7月18日將他們的科研成果發表在了“Joule”雜志上。

分離液流電池的正負極

為了使用電池的液態金屬負極端，該小組找到了一種合適的、由鉀和氧化鋁制成的陶瓷膜，以保持負極和正極材料分離，同時允許電流流動。

這兩個進步較之傳統液流電池的最大電壓增加了一倍多，該電池原型在數千小時的運行中仍能保持穩定。這種更高的電壓意味著這種尺寸的電池可以存儲更多的能量，這也降低了電池的生產成本。

“新電池技術有許多不同的性能指標需要滿足：成本，效率，尺寸，壽命，安全性等，”AntonioBaclig說，“我們認為這種技術有可能通過科研人員更多的工作來滿足所有的上述指標要求，這就是我們為此感到興奮的原因。”

斯坦福大學教授用鈉、鉀制液態金屬成就高壓液流電池

未來的改進

斯坦福大學的博士團隊除了AntonioBaclig之外，學生們還包括GeoffMcConohy和AndreyPoletayev，他們發現陶瓷膜可以非常有選擇性地防止鈉遷移到電池的正極，如果膜成功實現這種功能的話，這對液流電池來講是至關重要的。然而，這種類型的膜在高于200攝氏度（392華氏度）的溫度下效果才是最顯著的。為了追求室溫電池，該小組嘗試使用更薄的薄膜。這提高了設備的功率輸出，結果表明改進膜的設計是一條很有發展前景的道路。

他們還試驗了四種不同的液體作為電池的正極。水基液體會迅速降解膜，但他們認為非水基液體的選擇將有助于改善電池的性能。