液體電池是一種電子配件能貯存大量綠色能源的環保電池，它是由液態金屬制成的環保型大型固定電池，可儲存大量風能或太陽能等綠色能源，可作為醫院等單位的備用電源。

液體電池

液體電池

液體電池由電池組成，其中電化學活性電極浸沒在充滿電解質的玻璃容器中。 

任何電池，固體、液體或固液電池只能儲存化學能。為了儲存化學能，任何電池都必須由三部分組成―陽極電極、陰極電極與陽極和陰極電極之間的膜。大多數電池，包括筆記本電腦和電視遙控器中使用的電池，都是以鋅或鈷鋰等固體材料為陰極，石墨為陽極，液態鹽溶液為電解質膜。另一方面，這種液體電池是不同的它的陰極陽極膜都是液體，都是像泥漿一樣的熾熱熔融液體。

近年來，Sadoway嘗試了多種液態金屬配方嘗試的第一種配方是將熔融的銻和鎂作為電極，中間有一層硫化鈉作為膜。由于每種金屬的密度不同，這三種金屬不會互相混合，自然分為三層。如果意外干擾了這些金屬層，它們會因為重量不同而自動重新分成三層。無論它們是由什么材料制成的，這些電池都密封在不銹鋼中，大小約為汽水罐。和這款電池的內部材料一樣，這款電池的尺寸也沒有最終確定。

薩多威說：這種電池應該很容易放大如果我們想做一個33加侖垃圾桶那么大的電池，我們可以做到。如果我們想做一個足球場那么大的電池，我們也可以做到。此外，縮小電池的尺寸很便宜，液態金屬可以保持液態。這種電池必須加熱到500攝氏度，這是標準家用烤箱的最高溫度。

和家用烤箱一樣，液態金屬電池也需要同樣的安全規定，或許有一天這種液態電池會成為住宅、醫院和其他永久性建筑的一部分。科學家表示，這種電池是儲存風能或太陽能的理想設備。而且，所有這些液態金屬電池最有可能取代其他熔融金屬電池（在陰極和陽極之間有一層固體膜）例如，硫化鈉電池目前被用作醫院的備用電源或作為電力調度員晚上用電不緊張的時候，這個電池用的是電網的電，白天用電高峰的時候，這個電池會把能量輸入回電網。

半液體電池

當科學家們爭奪筆記本電腦時、當手機和其他便攜式電子產品正在開發更小更強大的固體電池時，另一方面，麻省理工學院正在開發由液態金屬制成的大型固定電池組。麻省理工學院理工學院公布了一項新技術-半固態液態電池芯。研究人員表示，這項技術將推動未來新能源汽車的發展。更換半固態液態電芯非常容易，只需要從電池中取出消耗光電能量即可“舊”電解液，然后注入新的電解液，短短幾分鐘就能讓消耗光電能量的電池重新充滿能量，無需大型更換站，車主可以根據需要更換。

麻省理工學院的研究人員表示，可以用于半固態電解質的電極材料有很多種、成本低、體積小，功耗高，這對于今天昂貴鋰電池的開發和使用是一個很好的緩解。

新型液體電池

在過去的20年里，鋰離子電池一直是儲能研究的前沿。它們緊湊的結構和輕便的設計非常適用于手機筆記本電腦和個人電子產品，但鋰離子電池價格昂貴且降解問題使其無法進入電站即國家電網的高容量應用。

桑迪亞國家實驗室的研究員兼無機化學家特拉維斯說·安德森(travis anderson)帶領團隊開發下一代液流電池。這種液流電池泵入一種溶液，即自由浮動的帶電金屬離子，溶解在電解液中，溶液中自由浮動的離子可以導電，溶液從外部容器通過電化學電池，將化學能轉化為電能。液流電池可以快速充放電，這種電活性物質只需改變電解液的充電狀態就可以很容易地重復使用多次。安德森說，液流電池可以持續超過14000次循環，相當于在實驗室中儲存20多年的能量，這在鋰離子電池中是不尋常的。

大約相當于一所房子大小的液流電池網格存儲系統，比同樣的鋰離子電池成本更高。研究人員 目標是使液流電池更小更便宜，同時增加給定體積的能量存儲或能量密度。

液流電池已在美國得到應用、日本和澳大利亞。據《美國恢復和再投資法案》報道，大量高達25 MW的系統正處于示范階段(arra：美國 回收 和 再投資 行動)該管理器是能源部的儲能系統研究項目。鋅溴和釩氧化還原體系(鋅溴 和 釩 氧化還原 系統)是最大的競爭者。但所用材料毒性中等，釩的價格波動較大。此外，水溶液限制了可以溶解的物質數量和可以儲存多少能量，室外溫度會降低性能。

桑迪亞國家實驗室美國對液流電池的開創性研究可以避免這些問題，因為不用水。安德森建立了一個多學科團隊，成員包括來自一些實驗室的專家，其中包括電化學大衛·英格索蘭(大衛 英格索爾)，有機化學家查德·斯泰格(chad staige)，化學技師哈里·普拉特(哈利 普拉特)和喬納森·倫納德(喬納森 倫納德)他們設計的是一種新型的電化學可逆性、金屬基離子液體，或金屬溶液(metils)都是便宜無毒的材料，在美國很容易買到，比如鐵，銅，錳。

兩種鹽都溶解在溶劑中，我們的鹽是溶劑。我們可以得到非常高濃度的活性金屬，因為我們不受飽和度的限制。It 實際上在公式中。因此，我們可以經濟有效地將能量密度提高三倍，這可以大大降低電池所需的尺寸，只是因為材料的性質。

在Maitier溶液中，電化學效率或反向充電性能要高得多，遠遠超過迄今為止發表的任何文獻。研究小組準備了近200種陽離子組合、陰離子和配體等物質，其中五種以上是二茂鐵(二茂鐵)電化學效率，長期以來被認為是黃金標準。

一個常見的問題是，當帶正電和帶負電的成分混合時，這些成分會開始聚集在一起，最終溶液會變得粘稠，堵塞電池隔膜和電極表面。研究小組通過開發不對稱陽離子或帶正電荷的離子解決了這一挑戰，這種離子就像一個足球。在這個比喻中，黑色五邊形代表帶負電荷的區域，白色六邊形代表帶正電荷的區域。這種排列降低了熔點，因為它可以防止離子液體組分結合形成固體，同時部分電荷仍允許電子自由流過電池產生電流。

該研究小組由美國能源部電力傳輸和能源可靠性辦公室資助(辦公室 電 送 和 能源 可靠性)伊姆雷·古柯(imre gyuk)他是這個辦公室的儲能系統項目經理，一直支持桑迪亞國家實驗室的這項工作，并提供必要的資金。

梅捷溶液法代表了一種巧妙的現成溶液，即陰極/電解質聚合體。古柯說，“因為它使用現成的低價前驅，所以很可能帶來創新、一個高性價比的存儲系統將極大地影響整個美國電網。

該研究結果適用于液流電池新型正極材料。桑迪亞國家實驗室團隊的下一步是尋找類似的液流電池陽極材料，研究人員對他們的進展感到鼓舞。

桑迪亞國家實驗室(桑迪亞 國家 實驗室)研究人員開發了一系列新的液體鹽電解質，稱為metier溶液(metils)電池經濟有效，儲能比現在的電池高三倍以上。

該研究有助于將太陽能風能等大規模間歇性可再生能源經濟可靠地接入國家電網。

桑迪亞國家實驗室的研究人員發現了一種新的液體鹽電解質，可以制成電池，其能量密度增加了三倍，優于現有的其他存儲技術。這些所謂的梅蒂爾溶液(metils)，從左到右分別是：銅基化合物鈷基化合物錳基化合物鐵基化合物鎳基化合物和釩基化合物。來源：桑迪亞國家實驗室

電網是為穩定的能源設計的，所以很難適應，因為波動的電力來自間歇性的可再生能源。更好的儲能技術可以平衡這些流動和波動的能源，桑迪亞國家實驗室的研究人員正在研究新的方法，更加靈活地開發、更具成本效益和可靠性的電網，以改善儲能。

美國和世界需要大大突破電池技術，并取代今天 美國的碳基能源系統，桑迪亞國家實驗室，可再生能源。Maitier溶液是一種新的溶液、前景廣闊的化學電池可能帶來下一代電站電池技術，取代鉛酸電池和鋰離子電池，并為這些應用帶來巨大的儲能密度。