物理學家組織網(wǎng)報導稱,美國華人科學家團隊研制出一款基于水基電解液的新式鋰離子電池,不只電壓初次到達筆記本電腦等家用電子產(chǎn)品所需的4伏規(guī)范,且能徹底避免現(xiàn)有商用鋰電池存在的著火和爆破風險。相關的兩篇論文分別宣布在最近出版的《科學》和《焦耳》雜志上。
現(xiàn)有電子產(chǎn)品中,鋰離子電池都運用非水性電解液。作業(yè)時,電池電壓有必要滿意4伏規(guī)范,而在這個作業(yè)電壓下水簡單分化,所以鋰電池常用有機溶劑作為電解液,但這類電解液易燃易爆,可能導致電子產(chǎn)品著火爆破,存在極大安全隱患。
馬里蘭大學王春生團隊在2015年就研宣布一種水電解液電池,但電壓最高只能到達3伏,且其電極功能會受水溶液影響而下降。此次,王春生團隊聯(lián)合美陸軍研討實驗室許康等科學家,合作開宣布了這款升級版水基鋰電池。
研討人員規(guī)劃出一種新式聚合物凝膠涂層,因其特別的排水性,涂在電極上后,水分子無法接近電極外表;初次充電后,凝膠分化形成安穩(wěn)界面,將電極和電解液阻隔,阻撓水分子在作業(yè)電壓下分化。該技能不只提高了電池的儲能和充放電功能,還徹底規(guī)避了有機溶劑電解質(zhì)易爆破的風險。
盡管新電池的作業(yè)電壓已到達商用水平,但與現(xiàn)有鋰離子電池比較,還有很大的提高空間。比方,新電池的資料本錢較高,且只能充放電50次到100次,要想具有商業(yè)競爭優(yōu)勢,充放電周期有必要到達500次以上。
但不可否認的是,新電池背面的電化學處理辦法,對鈉離子電池、鋰硫電池、鋅鎂多離子電池等電池技能,以及電鍍和電化學合成等范疇,具有重要學習含義。