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美国华人科学家研制出一款基于水基电解液的新型锂离子电池

发表于：2017-09-13 00:00:00     来源：科学日报



现有电子产品中，锂离子电池都使用非水性电解液。工作时，电池电压必须满足4伏标准，而在这个工作电压下水容易分解，所以锂电池常用有机溶剂作为电解液，但这类电解液易燃易爆，可能导致电子产品着火爆炸，存在着极大的安全隐患。

马里兰大学王春生团队在2015年就研发出一种水电解液电池，但电压最高只能达到3伏，且其电极性能会受水溶液影响而下降。此次，王春生团队联合美陆军研究实验室许康等科学家，合作开发出了这款升级版水基锂电池。

研究人员研发出一种新型聚合物凝胶涂层，因其特殊的排水性，涂在电极上后，水分子无法靠近电极表面;首次充电后，凝胶分解形成稳定界面，将电极和电解液隔离，阻止水分子在工作电压下分解。该技术不仅提高了电池的储能和充放电性能，还完全规避了有机溶剂电解质易爆炸的风险。

虽然新电池的工作电压已达到商用水平，但与现有锂离子电池相比，还有很大的提升空间。比如，新电池的材料成本较高，且只能充放电50次到100次，而要想具有商业竞争优势，充放电周期必须达到500次以上。

但不可否认的是，新电池背后的电化学处理方法，对钠离子电池、锂硫电池、锌镁多离子电池等电池技术，以及电镀和电化学合成等领域，具有重要借鉴意义。

责任编辑：solar_robot
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