儲能技術的革新，液態金屬電池，未來它會取代鋰電池嗎?

　　目前人類文明發展所遭遇的很多問題，本質上都源自于能源危機，而要解決能源危機，有很多種不同的途徑，其中一條路就是革新儲能技術。

　　從某種角度來說，人類所面臨的能源危機并不是因為能源少，而是我們沒有辦法把能源有效地儲存起來。我們都知道，太陽能可以發電、風能可以發電、水能也可以發電，而這些都是取之不盡用之不竭的，并且獲取這些能源也不會給環境帶來任何危害。既然有這許多清潔且無盡的能源，人類為什么還會陷入能源危機呢?

　　因為這些能源都是不可控的，陰天還是晴天，我們控制不了，風大還是風小，我們控制不了，同樣的，我們也沒有辦法讓豐水期一直維持下去。

　　這就導致了一個問題，能源充沛的時候，我們用不了這么多的電，而我們需要用電的時候，可能自然條件又跟不上了。而要解決這一問題，就只有一個辦法，就是把多余的能量儲存起來。這似乎很簡單，但實際上一點也不簡單。要儲存多余的能量就需要電池，而現有的電池一方面儲電量有限，另一方面成本較高，況且這些電池的電極還會耗損，使用一段時間就要重新更換。

　　由此可見，若是解決了儲能問題，人類所面臨的能源危機便會在很大程度上得到緩解。

　　現在，一種新的儲能技術的出現讓我們看到了曙光，那就是液態金屬電池。無論是什么樣的電池，它的基本原理都是相同的，在放電的時候，負極的化合物分解為陽離子和電子，電子通過外電路前往正極，同時為用電器供電，而陽離子則通過電池內部的電解質前往正極，最終電子與陽離子在正極重新匯合，并于正極的金屬物質組合形成新的化合物。

　　在充電的時候，正極的金屬化合物分解，電子通過外電路回到負極，陽離子通過內部電解質回到負極，最終在負極相遇重新組合。

　　對于一般的電池，比如現在廣泛使用的鋰電池而言，它在制造的過程中需要把電極材料一層一層組合起來，而在充電和放電的過程中，鋰離子不斷在其中穿梭，時間長了就會造成電極的損耗。但液態金屬電池不同，它擁有一個陶瓷的外殼，而內部只需要裝上銻合金、鈣合金以及熔鹽電解質就可以了。

　　是的，液態金屬電池并不需要繁瑣的組合過程，只需要把一應材料裝進外殼里就行了。

　　液態金屬電池在工作的時候會被加熱到500℃，此時，電池內部的一應金屬物質會全部熔化為液態，由于各種物質密度的差異，它們會像雞尾酒那樣自行產生分層結構，最上面和鈣合金，中間是熔鹽電解質，最下面則是銻合金。在放電的時候，鈣合金會分解為鈣離子和電子，電子通過外電路前往正極，鈣離子通過中間的熔鹽電解質前往下方的液態銻合金之中，在下方正極相遇之后，會形成新的銻鈣合金。

　　充電時，銻鈣合金分解，鈣離子和電子重新回到電池上方形成鈣合金。

　　液態金屬電池的優勢非常明顯，無論是充電還是放電，它內部的電化學反應都是單純的從合金到合金，所以不管充放電多少次，電極都不會損耗，也就是說液態金屬電池是一次投入永久使用，一下就解決了儲能的成本問題。但從技術層面來講，液態金屬電池似乎必將取代鋰電池，但現實情況要復雜得多。因為一種產品只有形成規模化生產，它的成本才能降下來，液態金屬電池作為一種新技術，在沒有形成規模化生產之前，成本是很高的。在以往，有很多在科技上具有優勢的產品都是因為沒能完成到規模化生產的轉化而最終銷聲匿跡的。所以一種新技術能否取代舊技術，除了本身的技術優勢之外，能夠被市場所接受也十分重要。

　　來源: 科學信仰