據外媒New Atlas報道，鋰價格昂貴，在環(huán)境方面存在重大問題，并且可能存在起火隱患。然而這是目前人們用于電動汽車和設備電池存儲的最佳解決方案，但其他替代方案也開始逐漸出現(xiàn)，而實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問題：枝晶生長。隨著時間的流逝，隨著電池一次又一次地充電和放電，少量金屬（醚鋰或鉀）開始將自身附著到陽極上。這不是均勻發(fā)生的。逐漸形成了少量的枝晶（一種樹狀晶體），最終它們長到足以刺穿將陽極與陰極隔開的絕緣膜，并使電池短路。這會導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，來自紐約州仁斯利爾理工大學的一組科學家表示，他們已經開發(fā)出一種自愈技術，可以在您為電池充電一整夜后從陽極上清除掉這些樹狀晶體，從而防止它們過長而導致問題。他們認為，現(xiàn)在有可能將廉價，使用壽命長的鉀金屬電池投入大眾市場。
該技術聽起來很奇怪，因為它本質上是高速率的充電和放電。研究人員表示，通過在受控環(huán)境下進行操作，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，但它會激活表面擴散，從而使金屬向側面偏移。相同的研究團隊在2018年證明了對鋰電池中的樹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，在夜間或每當您不使用電池時，您將擁有一個電池管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)將利用這種局部熱量，從而導致樹狀晶體自愈。”研究主要作者、仁斯利爾理工大學的機械、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，由于這種枝晶問題，它們并不可行。有了鉀，我將對此抱有更大的希望?！?
這項研究發(fā)表在《PNAS》上。
