科学家们发明了一种含有磁性流体的电池，在外加磁场的作用下能使之向任一方向移动。磁控电池概念对流体电池而言特别有用。它不需要特定的输送泵，这些泵需将外部存储池中的电解液移至内部能量堆中发电。流体电池作为电网的大规模能量存储设备得到了十分广泛的研究，它能储存断断续续的能量源诸如风能和太阳
Weiyang Li讲：“我们所做工作的最大意义在于使用磁场这一创新理念来控制和提高电池系统中质量及电子的传送。”他是该篇论文的第一作者，先前就职于斯坦福大学，现在在达特茅斯学院工作。
新型电池设计的关键是阴极电解液（电解液中阴极附近的部分）的组成，它包含混合有磁性铁氧体纳米颗粒的多硫化锂。通过外加磁场，研究人员可以在所需的方向上移动纳米颗粒，由于两者间存在强烈的约束力致使多硫化锂沿磁性颗粒运动方向移动。由此产生了一个两相磁性溶液，容器的一边是高浓度的多硫化锂而另一边则浓度较低。
对流体电池而言，电解液中可磁移动的电化学活性物质是非常有用的，因为这类电池的目的就是移动活性分子使其与电流收集器有更密切的接触。如此，可以充分利用大量活性分子使电池有更高的能量密度。
测试表明，含有铁氧体纳米颗粒的新型磁性流体与不含纳米颗粒的电解液相比有多个方面的提高。包括更高的容量(350 mAh/g vs 126 mAh/g)对应于高体积能量密度66 Wh/L，更好的持久力和效率。研究人员将这些提升归因于磁场有能力运送更多的多硫分子，使不良的“穿梭效应”降至最低，这些效应因多硫分子穿梭至阳极产生。之所以能克服是因为磁性纳米颗粒可以将多硫分子锚定在阴极。
未来，如果磁控概念能够取代流体电池所需的输送泵，就可以消除寄生泵的损失，进而大大提高效率，降低这些能量存储系统的成本。
Cui说：“我们的想法可应用于更广泛的流体电池系统，而不仅仅局限于论文中的多硫化锂电池。我们打算将此想法扩展到电网中的其他能量存储系统，以及便携式电子设备和运输系统。”
该研究成果已经发表在《纳米快报》上。
