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一、探索后台液态金属电池因其特殊的三层液态构造而具备大容量、低成本，龟龄命等上风，在范围储能范畴具备庞大的进展潜力。频年来，锂液态金属电池获得了较快的进展，但是有限的锂资本限制了其大范围运用。以钠代锂，是完成液态金属电池可继续进展的紧急路径，但金属钠在熔盐中的高消融度致使钠液态金属电池自放电严峻，难以完成高效储能运用。二、探索简介指日，华中科技大学王康丽教导团队与德国宇航核心（DLR）丁文进博士团队协做报导了一种新式钠液态金属电池，其采纳低熔点的三元搀和阳离子氯化物熔盐LiCl-NaCl-KCl（59:5:36mol%）做为电解质，大幅升高了电池的劳动温度和卤化钠含量，灵验抵御了负极金属钠在电解质中的消融，同时经过建立Bi-Sb二元合金电极灵验擢升了电极材料行使率，完成10Ah级电池坚持97%左右的库伦效率褂讪运转圈以上。进一步经过DSC，络续改革电导池常数法（CVCC），ICP-AES及中庸滴定探索了该熔盐电解质的物化性质，采纳库伦滴定，XRD，SEM及EDS开端探索了正极侧的放机电制。归纳评价该电池体制的平准化储能成本仅为0.~0./kWh。该论文发布在国际顶级期刊EnergyStorageMaterials上。华中科技大学博士探索生周浩为本文第一做家。三、核心实质计划了不同组分的LiCl-NaCl-KCl电解质，并经过DSC探索并对照了LiCl-NaCl-KCl和NaF-NaCl-NaI的熔点等物性参数，经过络续改革电导池常数法测定了熔盐的离子电导率，进一步经过ICP-AES剖析获得了金属钠在熔盐中的消融度。基于复合电解质计划头脑，优化出建立电池的最好电解质为LiCl:NaCl:KCl=(59:5:36mol%)。基于合金化思绪计划正极材料，向纯铋电极引入少许金属锑，并经过库伦滴定剖析电池在热力学性格和Na+散布动力学的不同，进一步挑选出正极最优组分。耦合优化的电解质和电极，建立了理论容量10Ah的电池实行测试，电池可以保持97%左右的库伦效率褂讪运转圈以上，且无容量衰减。进一步联合库伦滴定的效果，以及XRD，SEM和EDS表征，揭破了Na

Bi-Sb电池的放机电制。对所计划的电池实行了平准化储能成本的谋划和对照，效果声明，其平准化储能成本约为0.~0./kWh，显著低于其余电化学储能技巧。经过进一步优化材料、构造与工艺，钠液态金属电池的储能成本希望媲美抽水蓄能。图1a)LiCl-NaCl-KCl相图b)LiCl-NaCl-KCl与NaF-NaCl-NaI的DSC弧线c)LiCl-NaCl-KCl的离子电导率测试效果d)NaF-NaCl-NaI的离子电导率测试效果e)Na在LiCl-NaCl-KCl和NaF-NaCl-NaI中的消融度图2a)库伦滴定安设示企图b)Na

Bi和Na

Bi9Sb电池的EMF弧线c)Na

Bi电池的滴定弧线d)Na

Bi9Sb电池的滴定弧线e)Na+在Na

Bi和Na

Bi9Sb电池中的散布系数图3a)电池构造示企图b)采纳三种搀和阳离子氯化物做电解质的电池的轮回机能c)采纳三种搀和阳离子氯化物做电解质的电池的充放电弧线d)采纳LiCl-NaCl-KCl(59:5:36mol%)做电解质的Na

Bi，Na

Bi9Sb和Na

Bi8Sb2电池的充放电弧线e)Na

LiCl-NaCl-KCl(59:5:36mol%)

Bi9Sb电池的轮回机能f)Na

LiCl-NaCl-KCl(59:5:36mol%)

Bi9Sb电池的倍率机能图4a)Na

Bi9Sb电池不同放电形态产品的XRD图谱b)Na

Bi9Sb电池放电15%形态产品的SEM图象以及元素散布c)Na

Bi9Sb电池放电65%形态产品的SEM图象以及元素散布d)电池放电早期内部流程示企图e)电池放电中期内部流程示企图f)电池放电后期内部流程示企图图5a)不同液态金属电池的电极成本及劳动温度b)不同储能技巧的平准化储能成本相比四、文件详情HaoZhou,HaomiaoLi*,QingGong,ShuaiYan,XianboZhou,ShengzhiLiang,WenjinDing*,YalingHe,KaiJiang,KangliWang*.Asodiumliquidmetalbatterybasedonthemulti-cationicelectrolyteforgridenergystorage.EnergyStorageMaterials,.

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