Stabilizing dual-cation liquid metal battery for large-scale energy storage: A comprehensive hybrid design approach

材料科学 对偶(语法数字) 电池(电) 储能 电化学 工作(物理) 纳米技术 电极 机械工程 热力学 化学 工程类 功率(物理) 艺术 物理 文学类 物理化学
作者
Han Zhou,Lei Huang,Meng Yu,Xiaohui Ning
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:70: 103540-103540 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2024.103540
摘要

Liquid metal batteries (LMBs) hold immense promise for large-scale energy storage. However, normally LMBs are based on single type of cations (e.g., Ca2+, Li+, Na+), and as a result subject to inherent limitations associated with each type of single cation, such as the low energy density in Ca-based LMBs, the high energy cost in Li-based LMBs, and the short cycling lifespan in Na-based LMBs. Here we propose a dual-cation (Ca2+ and Li+) liquid metal battery, which allows access to, simultaneously, high energy density, prolonged cycling lifespan, reduced energy cost, and enhanced cycling stability. For this strategy to work, the main obstacle to overcome is the instability of the dual-cation system in electrochemical reactions. We have undertaken a hybrid design approach to resolve this issue, by integrating phase diagram design, first-principles calculations, and machine learning techniques. We discover that incorporating magnesium as an inert additive can effectively stabilize the cycling performance of dual-cation LMBs. Furthermore, our results reveal that specific ion ratios are required to release tailor dual-cation chemistry, to enable the designed multi-component alloy (Ca-Li-Mg in our case) electrode to function properly in LMBs. These findings are expected to have general implications for future developments of innovative LMBs with enhanced performance.
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
刚刚
赖晨靓完成签到 ,获得积分10
1秒前
IOIO发布了新的文献求助10
1秒前
王嘻嘻发布了新的文献求助10
1秒前
浮游应助无芒采纳,获得10
1秒前
章鱼哥想毕业完成签到,获得积分10
1秒前
龍fei完成签到,获得积分10
2秒前
ljw发布了新的文献求助10
2秒前
Primo发布了新的文献求助20
2秒前
3秒前
杜志洪发布了新的文献求助10
3秒前
summer发布了新的文献求助10
3秒前
郭志倩完成签到 ,获得积分10
3秒前
inRe完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
111完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
张文杰完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
呆萌的元珊完成签到,获得积分10
6秒前
wanci应助现实的梦想家采纳,获得10
6秒前
YK发布了新的文献求助10
6秒前
LongSun发布了新的文献求助10
7秒前
切向完成签到,获得积分10
7秒前
linan发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
zhouzz发布了新的文献求助10
8秒前
千日粉完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
飘逸冬菱完成签到,获得积分10
9秒前
陈琳发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
脑洞疼应助魔幻的夜柳采纳,获得10
10秒前
10秒前
共享精神应助杜志洪采纳,获得10
11秒前
在水一方应助没心情Q采纳,获得10
12秒前
自信柠檬发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
高分求助中
(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
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Constitutional and Administrative Law 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 530
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 5351821
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4484784
关于积分的说明 13960373
捐赠科研通 4384451
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2408942
邀请新用户注册赠送积分活动 1401489
关于科研通互助平台的介绍 1375007