根据国外媒体报道, 美国马里兰大学的一个华人科学家团队最近研制出了一种基于水基电解液的新型锂离子电池, 该电池不仅在电压上首次达到了笔记本电脑等家用电子产品所需要的标准, 同时还能避免着火和爆炸的危险.
在现有的电子产品中, 锂离子电池都使用了非水性电解液. 电子设备在工作时电池电压必须要满足4V的标准, 但在这个电压之下, 水很容易就会被电解, 所以锂电池通常所使用的有机溶剂作为电解液, 但这些电解液具有易燃易爆性, 存在着极大的安全隐患.
据了解, 该研究团队曾经在2015年时就研发了一种水电解液电池, 但由于电压最高只有3V, 且电极性能会受到水溶液的影响而下降. 经过对产品的重新设计, 研究团队联合美国陆军研究实验室许康等科学家, 合作开发出了这款升级版水基锂电池.
这次研究人员通过一种新型的聚合物涂层, 它具有特殊的排水性, 把它涂在电极上之后, 水分子就无法靠近电极表面. 首次充电之后, 凝胶分解成稳定的界面, 将电极和电解液隔离, 阻止水分子在工作电压下分解. 该技术不仅提高了电池的储能和充放电性能, 还完全规避了有机溶剂电解质易爆炸的危险.
虽然新电池的工作电压已经达到了基本商用水平, 但与目前的锂离子电池相比, 还有很多需要提升的地方. 比如锌电池材料的成本比较高, 而且充放电只能达到50次到100次. 但不可否认对钠离子电池, 锂硫电池, 锌镁多离子电池等电池技术, 以及电镀和电化学合成等领域, 具有重要借鉴意义.
