자가 프라이밍 셀을 갖는 용융 금속 배터리 시스템

배터리 셀 내부에서 생성된 용융 금속으로 자가 프라이밍이 가능한 배터리 셀은 금속 이온을 방출하는 캐소드액을 함유하도록 구성된 캐소드 구획, 외부 전원으로부터 전자를 수신하는 애노드 집전체를 적어도 부분적으로 함유하는 애노드 구획, 캐소드 구획과 애노드 구획 사이에 위치하고 배터리 셀을 자가 프라이밍할 때 금속 이온을 캐소드 구획으로부터 애노드 구획으로 선택적으로 수송하도록 구성된 이온 선택성 막, 및 애노드 집전체와 애노드 구획 내의 이온 선택성 막 사이로 연장되고 배터리 셀을 자가 프라이밍할 때 전자를 애노드 집전체에서 이온 선택성 막으로 수송하도록 구성된 전자 수송 구조를 포함한다. 자가 프라이밍은 전자를 전자 전달 구조와 이온 선택성 막 사이의 계면에 도달하는 금속 이온과 결합하여 애노드 구획 내에서 용융 금속을 생성하는 것을 포함한다. A battery cell capable of self-priming with molten metal produced within the battery cell includes a cathode compartment configured to contain a catholyte that releases metal ions, an anode compartment configured to receive electrons from an external power supply, an ion-selective membrane positioned between the cathode compartment and the anode compartment and configured to selectively transport the metal ions from the cathode compartment to the anode compartment when self-priming the battery cell, and an electrically conductive coating on a surface of the ion-selective membrane facing the anode compartment and configured to distribute the electrons received from the external power supply across the ion-selective membrane when self-priming the battery cell. Self-priming includes combining the electrons with the metal ions arriving at an interface between the electrically conductive coating and the ion-selective membrane to produce the molten metal within the anode compartment.