新型水(shuǐ)性電池研發成功 跟爆炸說再見

2017-09-18

  讓電池在工作時(shí)保持穩定,不會發生起火或爆炸是電子設備廠商的(de)努力的(de)方向之一,而最近問世的(de)一種新型電池技術就号稱可(kě)以做(zuò)到這(zhè)一點。這(zhè)種水(shuǐ)性電池的(de)續航能力或許不如手機目前在使用(yòng)的(de)電池,但它對(duì)于解決電池爆炸具有重要意義。

  锂離子電池是目前最常見的(de)電池類型,它的(de)兩端各有一個(gè)電導體,或者說電極。當電子一端的(de)電極向另一端移動——中間的(de)電解液可(kě)幫助電子移動——也(yě)就産生了(le)電池的(de)充電和(hé)放電。

  在大(dà)多(duō)數情況下(xià),電解液都是由易燃的(de)有機化(huà)學物(wù)質所制成的(de)。雖然防火的(de)水(shuǐ)性電解液的(de)确存在,但由于水(shuǐ)的(de)活躍性并不高(gāo),這(zhè)種電池的(de)性能并不是特别強。

  不過現在,科學家開發出了(le)一種使用(yòng)水(shuǐ)性電解液的(de)锂離子電池,它沒有爆炸的(de)危險,同時(shí)也(yě)能達到4V的(de)電壓——這(zhè)已經達到了(le)普通(tōng)有機電解液的(de)水(shuǐ)平。

  據悉,這(zhè)種水(shuǐ)性電池由馬裏蘭大(dà)學的(de)王春生教授以及他(tā)所帶領的(de)團隊所開發。在兩年前,王教授的(de)團隊就開發出了(le)能達到3V電壓的(de)水(shuǐ)性電解液。雖然這(zhè)種電解液很安全,但卻會緻使電極降解,因此無法保存太多(duō)電能。

  不過這(zhè)一次,研究團隊開發出的(de)水(shuǐ)性電解液擁有一個(gè)隻有有機電解液才有的(de)功能:可(kě)避免電極降解的(de)固體塗層。

  在使用(yòng)有機電解液的(de)锂離子電池當中,部分(fēn)化(huà)學元素會在首次充電時(shí)分(fēn)解成一種固體保護層附著(zhe)在電極表面,它被叫做(zuò)“固體電解質界面膜”(SEI)。

  水(shuǐ)性電解液一般沒有SEI,因爲分(fēn)解水(shuǐ)不會生成任何的(de)化(huà)學物(wù)質來(lái)形成固态層。但研究團隊制作出的(de)這(zhè)種電解液擁有非常高(gāo)的(de)鹽濃度,可(kě)以生成SEI。如此一來(lái),電池的(de)安全性不僅更有保障,電極也(yě)得(de)到了(le)保護,可(kě)以保存更多(duō)的(de)電能。

  雖然這(zhè)種電池已經比其他(tā)水(shuǐ)性電池更優秀了(le),但依然存在一個(gè)很大(dà)的(de)限制:它們的(de)壽命大(dà)約隻有70個(gè)充電循環,而電池廠商希望至少能達到500個(gè)。“下(xià)一步(我們會)延長(cháng)充電循環,”研究團隊成員(yuán)Chongyin Yang表示,“我們非常希望将把這(zhè)項技術投入商業應用(yòng)并推向市場(chǎng)。”(原作者:Angela Chen,編譯:肖恩)


     來(lái)源:騰訊數碼

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