本刊贾旭平

全球气候变暖和能源的日益紧张正加速着汽车的电气化，而电池技术的进步也正为其添砖加瓦。人们已经认识到低成本、可拓展的能量存储系统将是可再生能源 (风能和太阳能)持续增长和提高电网效率的关键。虽然电化学能量存储系统因其高能量密度、简便性和可靠性仍具吸引力，但是现有电池在满足未来能量存储方面仍具有局限性。麻省理工大学的研究人员开发了一种新的电池设计方法——半固态液流电池(sem i-solid flow cell,SSFC)。这项具突破性的研究成果，是由MIT材料科学系的MihaiDuduta和研究生Bryan Ho、在W.Craig Carter和Yet-Ming Chiang教授的指导下完成的，共同作者还包括客座研究员Pimpa Lim thongkul、博士后研究员Vanessa Wood和研究生Victor Brunini。该方法所设计的电池质轻、廉价，可替代现有电动车和电网用电池。而且这种类型的电池非常容易充电，充电速度也极快，甚至可以和传统燃油汽车加油的速度相媲美。

半固态液流电池的工作原理

半固态液流电池的结构设计不同于一般的锂离子和锂聚合物电池（电池内的电解质采用固态材料的设计），它是以半固态的液流电池芯为核心。与之前的液流电池（正负极活性物质是溶液）相比，该体系的电池是将能量存储在固态混合物的悬浮液中。在设计上，电池内主动组件的正极和负极材料，就是由电池芯中电解液的悬浮颗粒所组成。这两个不同的悬浮液是由具渗透性的多孔离子薄膜隔离开来，透过唧筒运动产生电能。

固态混合物的悬浮液的外观如黑色泥浆，内含纳米级微粒及储能金属颗粒。……