A novel array current collector design enabling high energy efficiency liquid metal batteries

阴极 集电器 电流(流体) 电解质 电压 润湿 材料科学 极化(电化学) 传质 液态金属 储能 成核 光电子学 电极 高效能源利用 纳米技术 电气工程 工程类 电池(电) 化学 复合材料 功率(物理) 物理 有机化学 色谱法 物理化学 量子力学
作者
Weixin Zhang,Shuai Yan,Haomiao Li,Lei Fan,Bo Li,Hao Zhou,Xianbo Zhou,Zehang Li,Ya‐Ling He,Yewei Guo,Shaoming Feng,Kai Jiang,Kangli Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:487: 150277-150277 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.150277
摘要

Liquid metal battery (LMB) is one of the most competitive large-scale energy storage technologies due to its low-cost, long-lifespan, and high-safety. However, the low energy efficiency of the battery is currently one of the major challenges hindering its application process. The problem of poor wettability of the cathode liquid alloy is exacerbated by the design of the conventional planar structure of the positive collector. And the resulting interfacial mass transfer modes are inefficient. These lead to slow electrode reaction kinetics and large internal polarization. To address this issue, a novel array current collector suitable for LMB was designed here for the first time. The unique structure of the collector greatly increases the effective reaction area at the electrolyte/cathode and the contact area of the cathode/collector, providing more efficient nucleation and growth modes of the products as well as richer ionic mass-transfer channels, thus accelerating the electrode reaction kinetics. Benefiting from the application of the array current collector, the voltage efficiency of Li||Sb-Sn LMBs with a capacity of 20 Ah at 0.5C rate is increased by 4.8 %. Meanwhile, an average voltage efficiency of ∼ 94.7 % and an average energy efficiency of ∼ 92.2 % are achieved at 0.1C, which is the highest efficiency among the most promising LMB systems known to date. These encouraging results provide new directions for the design of high-performance LMBs and further promote the practical process of LMBs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
研友_LmeK4L发布了新的文献求助10
1秒前
光亮的绮山完成签到 ,获得积分10
1秒前
雨旸时若完成签到,获得积分10
2秒前
微尘发布了新的文献求助10
2秒前
我是老大应助蓝幻雷采纳,获得10
2秒前
wqk完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
张姣姣发布了新的文献求助10
3秒前
啊阿阿阿沐完成签到,获得积分10
3秒前
puuuunido完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
小咩羊发布了新的文献求助10
4秒前
wzzx完成签到,获得积分10
5秒前
naomi完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
在水一方应助精明凡雁采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
司空丹秋发布了新的文献求助30
7秒前
gwh发布了新的文献求助10
9秒前
无花果应助kk采纳,获得10
9秒前
qiuqiu发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
CJ完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
王多肉发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
浮游应助堪嚣采纳,获得10
13秒前
bhcs发布了新的文献求助30
13秒前
昏睡的芒果完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
wushenghao发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
阿莽发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
yee发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5338850
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4475838
关于积分的说明 13929631
捐赠科研通 4371139
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2401701
邀请新用户注册赠送积分活动 1394716
关于科研通互助平台的介绍 1366547