Учёные Техасского университета в Эйми разработали новый тип материалов — металлический гель, состоящий из твёрдого металлического скелета и жидкого металла внутри. Этот материал способен выдерживать экстремальные температуры около 1000 градусов Цельсия и предлагает прорывные свойства для использования в жидкометаллических аккумуляторах.
В отличие от обычных органических гелей, металлический гель имеет твёрдую структуру, образованную металлом с высокой электропроводностью, которая удерживает жидкий металл, обеспечивая форму и механическую стабильность. Это позволяет избежать проблем с короткими замыканиями и разрушением, характерных для жидкометаллических батарей при движении или вибрациях.
В лабораторных условиях команда продемонстрировала работоспособность такой батареи с анодом из жидкого кальция и твёрдого железа и катодом из жидкого висмута и железа. Модель успешно сохраняла форму электродов и работала стабильно, что открывает путь к использованию жидкометаллических аккумуляторов — от грузовиков до гиперзвуковых летательных аппаратов.
Руководитель исследования профессор Майкл Демкович (Dr. Michael J. Demkowicz) подчеркнул, что открытие произошло случайно в процессе изучения высокотемпературных процессов в композитах на основе меди и тантала.
Жидкометаллические батареи с металлическими гелями способны значительно увеличить энергоёмкость, ускорить зарядку и продлить срок службы, одновременно сократив стоимость и повысив безопасность аккумуляторных систем.