钾离子电池跟锂离子电池区别？ 钠离子电池与锂离子电池相比较

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一、钾离子电池跟锂离子电池区别？

一、钾离子电池跟锂离子电池区别？

金属钾电池与锂离子电池对比从手机到太阳能再到电动车，人们对电池的依赖越来越大。对安全、高效和强大的能量存储的日益增长的需求导致越来越多的需求来替代长期主导该领域的可充电锂离子电池技术。

美国伦斯勒理工学院(Rensselaer Institute of Technology)的研究人员在《美国国家科学院学报》上公布了这份报告，讨论他们如何克服枝晶的长期挑战，开发出一种功能类似于锂离子电池但依赖于钾这种物质资本日益丰富和廉价的元素的金属电池。

电池由两个电极组成，一个是正极，一个是负极(电池中称为正极和负极，电池中称为正极和负极)。如果你观察锂离子电池的内部，你通常会发现一个由锂钴氧化物制成的正极和一个由石墨制成的负极。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间来回流动。

在这种情况下，如果研究人员想简单地用钴酸锂代替钴酸钾，电池的功能就会降低。钾是一种大而重的元素，所以它的能量密度低。相反，伦斯勒的团队希望通过用金属钾代替石墨阳极来改善钾的功能。

从功能上来说，这种电池可能是传统锂离子电池的竞争对手。NikhilKoratkar教授是伦斯勒的天才教授，专门研究机械、航空航天和核工程。他是这篇论文的重要作者。

虽然金属电池显示出巨大的潜力，但是传统阳极上金属沉积物(枝晶)的出现给它们带来了麻烦。金属钾在充放电过程中不均匀沉积形成枝晶。卡拉特卡尔教授说，随着时间的推移，金属钾的卷须变得越来越长，几乎就像树枝一样。

如果晶体生长太长，它们最终会刺穿隔膜，阻碍电极之间的接触，并使电池短路。电池短路会产生热量，并有点燃设备中有机电解液的风险。

在这篇文章中，Koratkar教授和他的团队，包括rensselaer的博士生PrateekHundekar和马里兰大学的研究人员，包括化学和生物分子工程教授王春生，解释了他们如何解决树突问题，为商业应用铺平了道路。通过以较高的充电和放电速率操作电池，可以很好地控制电池的内部温度，并且可以很好地完成负极中枝晶的自校正行为。

Koratkar教授将这种自我修正的过程比作暴风雨后的除雪。风和阳光把雪片从堆里移走，减小了堆的大小，最后把它完全压扁了。同理，电池内部的温度升高不会熔化金属，但它确实有助于激活金属表面钾原子的分散，钾原子从其积累的金属钾水平移动，有助于平滑枝晶。

通过这种方法，我们的思路是在夜间或者不用电池的时候，利用电池处理系统，利用系统提供的局部热量来完成枝晶的自我修正。科拉特卡尔教授说。Koratkar教授和他的团队也证明了锂金属电池可以以同样的方式进行自我校正，但他们发现钾金属电池需要更少的热量来做到这一点。Koratkar教授表示，这一重要发现表明，金属钾电池比锂金属电池更有效、更安全、更有用。

我希望看到从传统的锂离子电池到金属电池的范式转变。Koratkar教授说：金属电池是制造电池最有用的方法，但目前并不是因为枝晶问题。我觉得用金属钾做金属电池很有前途。

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