金属锑在电池技术中有哪些应用
金属锑在电池技术中有哪些应用
电池在当今社会的应用十分普遍，并已成为我们生活的基本配置。金属锑在电池技术中的应用由来已久，并且有望在未来成为先进电池系统的重要材料。
关于金属锑在电池技术中的应用，可以追溯到19世纪铅酸蓄电池板栅材料的诞生。最初，铅酸蓄电池的充放电循环依靠的是浸在硫酸溶液中的两块铅板（正负极）。1881年，科学家首次提出了板栅的概念，并阐述了用板栅取代传统铅板的重要意义。
所谓板栅，指的就是铅酸蓄电池电极的集电骨架。这种集电骨架作为铅酸蓄电池的一个独立部件，对提高电池性能、延长电池寿命都具有极其重要的作用。相比于铅酸蓄电池正极的活性物质二氧化铅电阻率高、导电性差的劣势，合金板栅的电阻率低，导电能力也提升了上万倍。
作为一种板栅材料，铅锑合金显示出了巨大的应用优势。铅酸蓄电池的正极由填满二氧化铅的铅锑板栅组成。这样的结构设计不但可以承担电池内部电流的传导作用，还可提供支撑作用。
将铅锑合金用作铅酸蓄电池的板栅材料，对于提高电池的容量和充电效率具有重要意义。特别是锑的加入，可以增强板栅的硬度和机械强度，这对于减少板栅的膨胀和收缩、延长电池的使用寿命意义重大。这是因为，铅酸蓄电池在充放电时，活性物质的密度会发生变化：放电时，活性物质会膨胀；充电时，活性物质会收缩。而有了板栅的支撑，就可以防止极板因膨胀和收缩而引起活性物质脱落了。
在太阳能电池中，薄膜材料的应用不失为一大看点。特别是硒硫化锑半导体薄膜材料在太阳能电池中的应用，更是实现了光电转换效率10%的突破。硒硫化锑半导体薄膜材料在可再生能源领域的应用潜力巨大，并且在更广阔的舞台上具有很好的应用前景。
作为一种新兴的电池技术，钠离子电池正在逐渐成为能源存储领域的新热点。作为一种具有较好应用前景的负极材料，金属锑有望成为钠离子电池负极材料的候选材料。这是因为金属锑具有独特的电化学性能，具有高理论比容量和高电导率的优势。高理论比容量意味着在相同重量下，锑基电池可以存储更多的电能；高电导率则意味着可以提高锑基电池的充放电效率。
作为一种新兴的电池技术，锑-钙液态金属电池有望成为未来能源存储领域的“潜力股”。锑-钙液态金属电池以熔化的锑作为负极活性物质，熔化的钙作为正极活性物质。这两种金属材料在常温下为固态，但在较高温度下可熔化成液态，可以流动并参与电化学反应。该电池具有很高的能量密度和很长的循环寿命，并能在700℃高温下稳定运行，在电网级储能应用中具有巨大的应用潜力。
本文节选自《百科知识》2025.1B