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放电即充电!科学家造出“悖论电池” 容量暴增400%

IP属地 中国·北京 编辑:陆辰风 时间:2025-07-16 17:01:23

CNMO从外媒获悉,西班牙巴塞罗那材料科学研究所(ICMAB-CSIC)的科学家开发出一种新型电池原型,能在放电过程中通过物理效应实现部分自充电。该电池利用双极电化学原理,无需连接充电器或电缆即可完成能量补充,被媒体称为“悖论电池”“矛盾电池”。

据悉,这种电池由两个装有铁氰化物(Ferri-/Ferrocyanid)溶液的腔室组成,中间以薄膜分隔。研究人员在溶液中放置了一块未连接的金属导体(双极电极),当施加电场时,该导体两端自发形成正负极,诱导溶液中的铁离子发生氧化还原反应。这一过程使铁离子反复切换带电状态,从而在放电时产生额外能量。关键特性如下:

自充电能力:放电过程中部分能量被回收,使电池容量提升至传统设计的4倍;

效率提升:内部电阻降低至初始值的25%,显著延长电池寿命;

稳定运行:在低电流(≤5mA/cm)下经100次循环后,容量可稳定维持300小时;

能量额外能量完全来自系统化学势能,并非凭空产生。

目前该技术仅在50毫升的微型液流电池中验证,且高效区间限于低电流环境(>10mA/cm2时效率下降)。团队认为,这一设计对远程传感器、野外监测设备等小型应用具有潜力,未来或通过几何优化替代新材料开发。

该研究成果已发表于《Electrochimica Acta》。

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