美国研究人员开发出一种可充电的水基锌电池, 不仅容量大, 寿命长, 而且更安全, 有望成为目前广泛使用的锂电池的理想替代品.
对于电池来说, 体积小, 容量大, 寿命长, 安全性高, 制造成本低等都是理想的素质要求, 但集这些特性于一身的电池目前还难以找到. 就拿消费电子产品中广泛使用的锂电池来说, 虽然在容量, 体积, 寿命等方面可圈可点, 但其爆炸风险却让许多人诟病.
而此次美国马里兰大学, 陆军研究实验室和国家标准与技术研究院研究人员组成的研究小组, 将传统的锌电池技术与水电池技术相结合, 开发出了容量更大, 安全性更高的可充电电池. 他们使用新型的含水电解质, 替代传统锂离子电池中使用的易燃有机电解质, 大大提高了电池的安全性; 而通过添加金属锌以及在电解液中添加盐, 则有效提高了电池的能量密度.
研究人员指出, 锌电池是一种安全且生产成本相对较低的电池, 但能量密度低, 寿命也短, 因而并不完美. 新型水基锌电池则克服了传统锌电池的这些缺点, 不仅大大提高了电池的能量密度, 电池寿命也延长了许多. 而与锂电池相比, 水基锌电池不仅可在能量密度方面与其一较高下, 而且安全得多, 不会有爆炸或引发火灾的风险.
研究人员对新型水基锌电池的商业化前景充满信心. 他们表示, 新型电池最终不仅可用于消费电子产品, 成为锂电池的有力竞争者, 还可在太空, 深海等极端环境下使用, 在航空航天, 深海探测以及军事领域都有用武之地.
相关研究成果发表在最新一期《自然·材料》杂志上.
