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〈钜亨看世界〉锂电池将被钾电池取代？
2020/03/15 18:30
钜亨网编译凌郁涵
锂电池在储能领域一直都处在龙头地位，从手机到太阳能，再到电动车等，都能见到锂电池
的应用。不过，随着安全、高效和强大能量储存的需求不断增长，科学家也持续在寻找锂电
池的替代品，如今美国科学家发现了更便宜且地壳含量更丰富的钾电池。
钾在地壳中约有 2.09% 的含量，且制造成本与材料的成本都比锂还低，美国壬色列理工学
院 (RPI) 的研究团队期望通过使用全钾金属阳极，来创造出一种性能与锂离子电池差不多
的金属电池，并具备更高的容量，RPI 钾金属研究论文的主要作者 Nikhil Koratkar 表示
：“就性能而言，它可以与传统的锂离子电池媲美。”
到目前为止，锂电池仍存在着晶枝生长的问题，随着电池一次又一次地充电和放电，少量金
属 (醚锂或钾) 开始附着到阳极上，逐渐形成了很少的尖刺树枝状的锂晶枝，最终将长到足
以刺穿将阳极与阴极隔开的绝缘膜，从而使电池短路，缩短电池使用寿命。
尽管钾电池也存在晶枝生长地问题，RPI 团队研发出了自我修复的技术，能更让电池在充电
一整晚后，自动清除掉阳极上面的晶枝，防止过度生长。论文指出，在受控制的环境下，电
池中的温度提高到恰好的温度，就能钾金属不会熔化，但又能在表面扩散，使树枝状的晶枝
均匀消散。
Koratkar 将这种自我修复过程通过暴风雨结束后的雪堆来进行解释，他表示，这就像是雪
堆在风的吹散和阳光的照耀下，最终会缩小并变得平整。
“采用这种方法，想法是在不使用电池时，可以开启一个电池管理系统，该系统将提升局部
的热量，从而让树枝状晶体消弭。”Koratkar 说道。
RPI 团队也发现，相对于锂电池，钾电池需要更少的热量来完成自我修复过程。Koratkar
表示，这一令人鼓舞的发现意味着，钾电池可能会更加高效、安全和实用。团队也认为，这
种低价且长寿的钾电池很可能在未来投入商业化。