相關(guān)論文發(fā)表于期刊《Nature》终抽。該論文對這種新電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述戳表，即使用鋁和硫作為兩種電極材料，并使用熔鹽作為電解質(zhì)置于中間昼伴。

圖片來源：麻省理工學(xué)院

麻省理工學(xué)院教授Donald Sadoway表示：“我想發(fā)明出一種比鋰離子電池更好的電池匾旭，用于小型固定存儲，并最終用于汽車圃郊。研究元素周期表時价涝，我發(fā)現(xiàn)鋁是市場上第二豐富的金屬，也是地球上最豐富的金屬持舆，因此選擇鋁作為電池研究的新方向色瘩。”

研究人員決定將鋁用作一個電極，并將非金屬中最便宜的硫作為第二電極的材料逸寓。至于電極之間的電解質(zhì)居兆，研究人員首先排除了易揮發(fā)且易燃的有機(jī)液體，然后嘗試各種聚合物竹伸，最終確定使用熔點(diǎn)相對較低(接近水的沸點(diǎn))的熔鹽泥栖。這樣當(dāng)溫度降低到體溫時，制造電池就無需特殊絕緣和防腐措施刹由。

在實(shí)驗(yàn)中鹏愚，該團(tuán)隊(duì)表明，該電池可以以極高的充電率承受數(shù)百次循環(huán)，預(yù)計(jì)每個電池的成本約為同類鋰離子電池的六分之一味羡。研究人員稱胃争，充電速率很大程度上取決于工作溫度，110℃下的充電速率是25℃下的25倍院蜘。

令人驚訝的是所讶，該團(tuán)隊(duì)僅僅因?yàn)槿埸c(diǎn)低而選擇熔鹽作為電解質(zhì)，結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)該材料還有其他意想不到的優(yōu)勢纳傍。電池可靠性的最大問題之一是枝晶的形成妄温，枝晶是在一個電極上形成的窄金屬尖峰，最終會生長到另一個電極上拧亡，從而導(dǎo)致短路并影響效率。但是這種特殊的鹽可有效防止枝晶生成谤碳。

Sadoway表示：“研究采用的氯鋁酸鹽可基本上消除失控的枝晶溃卡，同時還允許超快速充電。我們以非常高的充電速率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)蜒简，充電時間不到一分鐘瘸羡，但卻從未因枝晶短路而毀壞電池。”

更重要的是搓茬，該電池不需要外部熱源來維持其工作溫度犹赖。熱量是通過電池的充電和放電以電化學(xué)方式自然產(chǎn)生的。Sadoway表示：“電池充放電時都會產(chǎn)生熱量卷仑，從而可以防止鹽結(jié)晶峻村。例如，在太陽能發(fā)電設(shè)施用于負(fù)載均衡的典型裝置中锡凝，通常是在陽光明媚的時候儲存電力雀哨，然后在天黑后取電，而充電-空閑-放電-空閑這一流程足以產(chǎn)生足夠的熱量來保持物體的溫度私爷。”

研究人員稱這種新的電池結(jié)構(gòu)非常適合為單個家庭或中小型企業(yè)供電雾棺，以提供所需約數(shù)十千瓦時的存儲容量。

Sadoway稱較小規(guī)模的鋁硫電池也將適用于電動汽車充電站等用途痒仇。當(dāng)電動汽車越來越普及然那，多輛電動汽車可能會同時需要充電，當(dāng)前供電線路電量可能無法滿足快充恰印。而新的電磁系統(tǒng)可以儲存電力涝沈，因此可在需要時釋放電力，從而避免安裝昂貴的新電源線瓢圈。

除了麻省理工學(xué)院的Donald Sadoway外侍醇，該研究團(tuán)隊(duì)還有來自中國北京大學(xué)尼布、云南大學(xué)和武漢理工大學(xué)的學(xué)者，以及來自肯塔基州路易斯維爾大學(xué)(University of Louisville,)子历、加拿大滑鐵盧大學(xué)(University of Waterloo)朦舟、田納西州橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室(Oak Ridge National Laboratory)的學(xué)者。