对能量密度更高的可充电电池的需求激发了人们对金属电极的强烈兴趣。然而，由于枝晶生长的风险，大多数固体金属负极都存在安全问题，并阻碍了进一步的安全关键应用。在现有的解决这一问题的电池化学方法中，液态金属电极化学在某些方面极具前途。液态金属电极具有独特的液-液电极-电解液界面，这使得其可以在没有固态枝晶的情况下工作，并在高电流密度下获得相对较高的往返效率。然而，目前人们只有在彻底解决电流障碍之后，才可能开发出实用的液态金属电池。

近日，澳大利亚伍伦贡大学郭再萍教授，新南威尔士大学Kourosh Kalantar-Zadeh，安徽大学Tengfei Zhou简要总结了先前液态金属电池的研究，特别强调了对液态金属电池电化学的新认识，以及在重构电池中发现的存在的问题。最后，讨论了新型液态金属电池的可行性及其独特的化学性质和性能特征，以开发基于液态金属的下一代电池系统。

文章要点

1）作者首先总结了高温液态金属电池技术（HTLMBs）的最新研究进展，包括：先前HTLMBs的设计与开发，以及高温的作用如促进快速的电荷转移动力学。接着提出了应对HTLMBs研究面临的挑战的策略（开发超越传统液态金属的合金化策略，电解质改性及其替代材料，电解质的焦耳热效应和提高中温能量密度的方法）。

2）作者接下来总结了室温液态金属电池技术（RTLMBs）的新进展。从安全和经济的角度来看，电池需要在更安全的温度下运行，同时保持高性能（例如，往返能效> 70%，长寿命> 4000次循环）。在简要总结了先前RTLMBs的研究之后，作者提出了RTLMBs研究仍面临的挑战，包括：镓基材料和钠钾合金对其他表面的润湿性行为，电池循环过程中不可避免的体积变化，这些液态金属表面的界面形成，亚能量密度以及无枝晶NaK负极的提出等。然后总结了当前基于镓基合金和钠钾合金的RTLMBs的研究进展。

参考文献

S. Zhang, Y. Liu, Q. Fan, C. Zhang, T. Zhou, K. Kalantar-Zadeh and Z. Guo, Energy Environ. Sci., 2021

DOI: 10.1039/D1EE00531F

https://doi.org/10.1039/D1EE00531F