液态金属电池（LMB）因其低成本、长寿命、高安全性而成为最具竞争力的大规模储能技术之一。然而，电池能量效率低是目前阻碍其应用进程的主要挑战之一。正极集电体传统平面结构的设计加剧了正极液态合金润湿性差的问题。由此产生的界面传质模式效率低下。这些导致电极反应动力学缓慢和内部极化大。为了解决这个问题，本文首次设计了一种适用于LMB的新型阵列集电器。集流体的独特结构大大增加了电解液/正极的有效反应面积以及正极/集流体的接触面积，提供了更高效的产物成核和生长模式以及更丰富的离子传质通道，从而加速了电极反应动力学。受益于阵列集流体的应用，容量为20 Ah的Li||Sb-Sn LMB在0.5C倍率下的电压效率提高了4.8%。同时，在0.1C时，平均电压效率可达约94.7%，平均能量效率可达约92.2%，这是迄今为止已知最有前途的LMB系统中的最高效率。这些令人鼓舞的结果为高性能LMB的设计提供了新的方向，进一步推动了LMB的实用化进程。

发表时间：2024年3月8日

文章链接：

A novel array current collector design enabling high energy efficiency liquid metal batteries

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724017649