編者按:根據(jù)國外媒體報(bào)道,美國馬里蘭大學(xué)的一個(gè)華人科學(xué)家團(tuán)隊(duì)最近研制出了一種基于水基電解液的新型鋰離子電池,該電池不僅在電壓上首次達(dá)到了筆記本電腦等家用電子產(chǎn)品所需要的標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)還能避免著火和爆炸的危險(xiǎn)。
在現(xiàn)有的電子產(chǎn)品中,鋰離子電池都使用了非水性電解液。電子設(shè)備在工作時(shí)電池電壓必須要滿足4V的標(biāo)準(zhǔn),但在這個(gè)電壓之下,水很容易就會被電解,所以鋰電池通常所使用的有機(jī)溶劑作為電解液,但這些電解液具有易燃易爆性,存在著極大的安全隱患。
據(jù)了解,該研究團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)在2015年時(shí)就研發(fā)了一種水電解液電池,但由于電壓最高只有3V,且電極性能會受到水溶液的影響而下降。經(jīng)過對產(chǎn)品的重新設(shè)計(jì),研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室許康等科學(xué)家,合作開發(fā)出了這款升級版水基鋰電池。
這次研究人員通過一種新型的聚合物涂層,它具有特殊的排水性,把它涂在電極上之后,水分子就無法靠近電極表面。首次充電之后,凝膠分解成穩(wěn)定的界面,將電極和電解液隔離,阻止水分子在工作電壓下分解。該技術(shù)不僅提高了電池的儲能和充放電性能,還完全規(guī)避了有機(jī)溶劑電解質(zhì)易爆炸的危險(xiǎn)。
雖然新電池的工作電壓已經(jīng)達(dá)到了基本商用水平,但與目前的鋰離子電池相比,還有很多需要提升的地方。比如鋅電池材料的成本比較高,而且充放電只能達(dá)到50次到100次。但不可否認(rèn)對鈉離子電池、鋰硫電池、鋅鎂多離子電池等電池技術(shù),以及電鍍和電化學(xué)合成等領(lǐng)域,具有重要借鑒意義。
原標(biāo)題:科學(xué)家們研發(fā)新型防爆防火水基鋰電池