摘要
液态金属电池由于具有低成本、易于组装和扩容等优点,且在充放电过程中能够有效地避免枝晶生长和电极结构变形等问题,在规模化电网储能领域具有显著优势.本文系统地综述了液体金属电池的工作原理、优缺点、电池材料(包括电极和电解质)的选取原则以及近期液态金属电池电极材料的研究进展,着重介绍了Li‖Te体系、Li‖Bi体系、Li‖Sb体系、Li‖Sb-X(X=Pb,Sn)体系以及Li‖Bi-X(X=Sn,Pb)体系等以金属锂为负极的液态金属电池关键材料体系,重点分析了上述材料体系的电化学储能特性、安全性、循环稳定性以及性能提升策略,并对比分析了上述材料体系在大规模储能应用时存在的优势与不足.此外,综述了Li基液态金属电池在熔盐电解质、高温密封及腐蚀防护、电池热管理等方面存在的问题以及面临的技术难题.最后,展望了液态金属电池正、负极材料的主要发展方向.综合分析表明,基于Li负极的液态金属电池具有低熔点、低成本、高库仑效率以及高放电电压等优点.
基金项目
国家级大学生创新创业训练计划(202213635002)
湖南省自然科学基金青年基金(2022JJ40502)
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