Les chercheurs de l'Université du Maryland et du United States Army Research Laboratory ont pour la première fois développé l'utilisation de l'eau et de la solution saline comme électrolyte et la tension aux ordinateurs portables et autres appareils ménagers utilisant une batterie lithium-ion standard de 4,0 volts. Les piles au lithium non aqueuses commerciales sont à risque d'incendie et d'explosion, et leurs résultats sont publiés dans le numéro du 6 septembre du magazine Joule.
Selon le site British Physical Science News rapporté le 6 septembre, l'un des auteurs du document de recherche, Xu Kang, spécialiste de l'électrochimie et de la science des matériaux, a déclaré: «Dans le passé, si vous voulez une énergie élevée, Batteries au lithium, mais doivent faire des compromis sur la sécurité.Si vous payez plus d'attention à la sécurité, nous devons accepter à faible énergie, l'utilisation de batteries au nickel-hydrure métallique comme les batteries à base d'eau.Maintenant, nous montrons que vous pouvez obtenir haute énergie et haute sécurité.
L'étude était basée sur une étude publiée dans le US Science Weekly 2015. L'étude a développé une batterie électro-électrolyte de 3,0 volts similaire, mais n'a pas réussi à atteindre une tension plus élevée en raison du soi-disant «défi négatif». Afin de résoudre ce problème, la tension de 3 à 4 volts à travers l'étude, le premier auteur du document, l'Université du Maryland assistant chercheur Yang Chong argent (sonore) conception de la batterie, la batterie est en graphite ou en métal lithium. Un revêtement d'électrolyte polymère en gel pouvant être appliqué sur des électrodes positives au graphite ou au lithium.
Ce revêtement imperméable permet aux molécules d'eau de s'approcher de la surface de l'électrode et de se décomposer à la première charge pour former une interface stable - cette fine couche de matériau de décomposition sépare la cathode solide de l'électrolyte liquide. Interface, la batterie peut utiliser le matériau de cathode idéal, mais peut également améliorer la densité énergétique et la capacité de recyclage.
"L'innovation clé ici est de créer un gel approprié qui empêche l'eau d'entrer en contact avec l'électrode positive", a déclaré Wang Chunsheng, professeur de chimie et d'ingénierie biomoléculaire au James Clark College of Engineering de l'Université du Maryland.
L'ajout d'une nouvelle batterie gélifiée améliore la sécurité par rapport aux batteries au lithium non aqueuses standard, ce qui augmente la densité d'énergie par rapport aux autres batteries au lithium-eau.La caractéristique unique de cette batterie est que même si la couche d'interface est endommagée La couche externe de la batterie est endommagée), elle est également très lente avec l'électrode positive en graphite lithié ou lithié, peut empêcher le métal d'entrer directement en contact avec l'électrolyte après l'incendie ou l'explosion.
