2020年2月26日
研究人员设计了一种新型电池，它将负电阻和负电容集成在一个单体电池中。这种功能使电池能够在不损失任何能量的情况下自行充电，这对提高电池的输出功率和长期存储具有重要意义。
在电化学铝/锂玻璃/铜电池中，与铝负极接触的锂玻璃铁电电解液和自循环过程的双稳态能量景观。（a）电镀锂的势能变化导致负电容/自充电和负电阻/自循环。（b）由于费米能级校准的电气必要性，铁电电解液中偶极子校准后的自充电和自循环过程。图片来源：Braga等人。
这类电池可用于极低频通信，也可用于压控振荡器、闪烁灯、开关电源、电子蜂鸣器、逆变器、函数发生器、数字转换器等设备，最后还可用于与现代计算机相关的技术。
在里面应用物理评论出版的每年出版Helena Braga和来自葡萄牙波尔图大学的得克萨斯大学奥斯汀分校和得克萨斯大学奥斯汀分校的研究小组描述了他们是如何用两种不同的金属作为电极，在它们之间形成锂或钠的玻璃电解质。
我们开发的玻璃电解液富含锂，所以我想我们可以制造一种电池，电解液可以为两个电极提供锂离子，在充放电时不需要锂金属.
海伦娜·布拉加，波尔图大学研究员
这项研究是至关重要的，因为它结合了所有固态器件（如电容器、电池、晶体管和光伏）的基础理论，在这些固态器件中，电接触中的各种材料显示了组合材料的特性，而不是单个材料的特性。亚博网站下载
当其中一种材料是绝缘体或电介质(亚博网站下载如电解质)时，它会在局部改变其组成，形成可以存储能量的电容器，并使器件内的费米能级保持一致.
海伦娜·布拉加，波尔图大学研究员
电池中电极之间的开路电位差是由校准费米能级的电冲动引起的，费米能级是固体中最不紧密的电子的能量，它也控制着电极的极性。随后，化学反应起作用，并由储存在电容器中的电势所诱导。
“我们的电化学电池，原则上比电池简单，都是关于自组织的，这是生命的物质,”布拉加补充说。
一个更可持续的世界可以通过减少或停止自我循环，防止费米水平的飞跃，或配置出现负阻力来确保。
“这可以通过使负极与电解质的正离子具有相同的材料来获得”布拉加说。
它产生了一种装置，该装置在不自循环的情况下自充电，从而增加储存在其中的能量，而不是电化学过程的自然降解，该过程通过散热使储存的能量减少。后者可应用于所有储能设备，如电池和电容器，并可显著提高其自主性.
海伦娜·布拉加，波尔图大学研究员
来源:https://www.aip.org