韓國科學家開發新型水性電池, 半分鐘內充滿電

來自韓國的研究團隊開發出新型混合動力儲能電池, 雖然是以水性電解液取代傳統易燃有機溶劑, 但功率密度提高了百倍, 比鋰離子電池還要安全穩定, 還能在短短 20 秒內增壓充滿電.

為了電池安全而改採用水性電解質的概念並不新穎, 但這種設計雖然較之鋰電池更不易燃, 價格便宜許多, 但也帶來壽命減短, 低功耗等問題, 對消費性電子產品來說就好比豬一般的隊友.

不過來自韓國科學技術研究院 (KAIST) 與韓國江原大學的研究團隊開發出突破性的設備, 據《Interesting Engineering》報導, 這是有史以​​來科學家第一次有效解決了含水電容設備其充電速度與高能量密度的限制, 此外, 這項設備能在達到性能目標的同時保持高度穩定性.

基本上, 團隊透過一系列不同材料設計出全新的陰極 – 陽極結構, 陽極由網狀結構的石墨烯聚合物製成, 具有高表面積以儲存更多能量, 陰極則由嵌在石墨烯上的氧化鎳納米粒子組成, 由於能量密度高, 兩電極之間的能量損失降至最低, 在超過 10 萬次氧化還原迴圈後, 其電容量仍約維持在 100%.

新設備的功率密度則比類似水性電池設計還高出 100 倍, 用傳統 USB 充電器等低功耗系統就能在 20~ 30 秒內將電力從零充到飽.

和鋰電池相比, 水性電池更環保, 製造容易, 若再加上高電容與高穩定性, 可以快速充電等優點, 則商業化之路將能更順利. 《Interesting Engineering》認為, 相關行業勢必會對該團隊的這項創新開發做出回應. 研究發布在《Advanced Energy Materials》期刊.