根據國外媒體報道, 美國馬里蘭大學的一個華人科學家團隊最近研製出了一種基於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到了筆記型電腦等家用電子產品所需要的標準, 同時還能避免著火和爆炸的危險.
在現有的電子產品中, 鋰離子電池都使用了非水性電解液. 電子設備在工作時電池電壓必須要滿足4V的標準, 但在這個電壓之下, 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.
據了解, 該研究團隊曾經在2015年時就研發了一種水電解液電池, 但由於電壓最高只有3V, 且電極性能會受到水溶液的影響而下降. 經過對產品的重新設計, 研究團隊聯合美國陸軍研究實驗室許康等科學家, 合作開發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塗層, 它具有特殊的排水性, 把它塗在電極上之後, 水分子就無法靠近電極表面. 首次充電之後, 凝膠分解成穩定的界面, 將電極和電解液隔離, 阻止水分子在工作電壓下分解. 該技術不僅提高了電池的儲能和充放電性能, 還完全規避了有機溶劑電解質易爆炸的危險.
雖然新電池的工作電壓已經達到了基本商用水平, 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, 而且充放電只能達到50次到100次. 但不可否認對鈉離子電池, 鋰硫電池, 鋅鎂多離子電池等電池技術, 以及電鍍和電化學合成等領域, 具有重要借鑒意義.
