科學家們發明了一種含有磁性流體的電池，在外加磁場的作用下能使之向任一方向移動。磁控電池概念對流體電池而言特別有用。它不需要特定的輸送泵，這些泵需將外部存儲池中的電解液移至內部能量堆中發電。流體電池作為電網的大規模能量存儲設備得到了十分廣泛的研究，它能儲存斷斷續續的能量源諸如風能和太陽
Weiyang Li講：“我們所做工作的最大意義在于使用磁場這一創新理念來控制和提高電池系統中質量及電子的傳送。”他是該篇論文的第一作者，先前就職于斯坦福大學，現在在達特茅斯學院工作。
新型電池設計的關鍵是陰極電解液（電解液中陰極附近的部分）的組成，它包含混合有磁性鐵氧體納米顆粒的多硫化鋰。通過外加磁場，研究人員可以在所需的方向上移動納米顆粒，由于兩者間存在強烈的約束力致使多硫化鋰沿磁性顆粒運動方向移動。由此產生了一個兩相磁性溶液，容器的一邊是高濃度的多硫化鋰而另一邊則濃度較低。
對流體電池而言，電解液中可磁移動的電化學活性物質是非常有用的，因為這類電池的目的就是移動活性分子使其與電流收集器有更密切的接觸。如此，可以充分利用大量活性分子使電池有更高的能量密度。
測試表明，含有鐵氧體納米顆粒的新型磁性流體與不含納米顆粒的電解液相比有多個方面的提高。包括更高的容量(350 mAh/g vs 126 mAh/g)對應于高體積能量密度66 Wh/L，更好的持久力和效率。研究人員將這些提升歸因于磁場有能力運送更多的多硫分子，使不良的“穿梭效應”降至最低，這些效應因多硫分子穿梭至陽極產生。之所以能克服是因為磁性納米顆粒可以將多硫分子錨定在陰極。
未來，如果磁控概念能夠取代流體電池所需的輸送泵，就可以消除寄生泵的損失，進而大大提高效率，降低這些能量存儲系統的成本。
Cui說：“我們的想法可應用于更廣泛的流體電池系統，而不僅僅局限于論文中的多硫化鋰電池。我們打算將此想法擴展到電網中的其他能量存儲系統，以及便攜式電子設備和運輸系統。”
該研究成果已經發表在《納米快報》上。
