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北京,6月22日,科技日报——长期以来,锂离子电池的安全性和循环寿命就像鱼和熊掌一样。《自然材料》杂志的网站最近称,科学家已经成功解决了这个问题,他们使用廉价的有机材料来制备新型水基锂离子电池。
该论文的作者、休斯顿大学德克萨斯超导中心的教授姚彦在22日接受《科学技术日报》采访时表示,目前锂离子电池中易燃有机电解液的使用构成了巨大的安全隐患。三星Galaxy Note 7手机最近的爆炸再次敲响了行业的警钟。相比之下,水基电池如铅酸电池和镍氢电池使用水作为电解液,具有成本低、安全、不燃烧等优点。,但缺点也是显而易见的——循环寿命很短,只有大约300次,无法满足5000多次循环的要求,如电动汽车和储能。
针对这一问题,姚彦使用廉价的有机材料替代现有水基电池的负极,在现有电池生产设备几乎不变的情况下,突破了电池寿命的瓶颈。“从某种意义上说,升级改造各种水电池产品意义重大。”姚彦说。
姚彦强调,他们使用的有机材料远低于普通电极材料的价格,并且不含有害重金属元素,不会污染环境。此外,该材料还具有比容量高、使用寿命长等优点。用这种材料制成的新型水基锂离子电池的寿命是传统铅酸蓄电池的10倍,充电时间仅为20分钟。该材料可替代铅酸电池用于汽车启停电池、风光储能、低速电动车等新能源领域。
此外,新型水基锂离子电池还可以简化生产过程,无需干燥室,从而大大降低生产成本。
姚彦透露,正在开发的第二代水基锂离子电池具有更高的能量密度和更低的成本。目前,该团队已经申请了多项国际专利,希望加快从技术到产品的转化过程。(蒋敬)