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

来源:科学日报发布时间:2017-09-12 23:59:59


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。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201709/13/132849.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
《电力中长期市场基本规则》解读之二︱新型电力系统下的电力中长期市场重构“组合拳”来源:国家能源局 发布时间:2025-12-30 16:00:05

在此背景下,《电力中长期市场基本规则》审时而生。面对市场运行与发展的挑战,《电力中长期市场基本规则》主要进行了以下四个维度的优化提升。对此,《电力中长期市场基本规则》在促进中长期与现货市场深度耦合、有机联动方面作出了系统性安排。《电力中长期市场基本规则》的印发,标志着我国电力市场化改革进入系统整合、制度统一的新阶段。

《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》解读之一︱加快构筑新型电力系统重要支撑 开启我国光热发电规模化发展新征程来源:国家能源局 发布时间:2025-12-25 09:32:22

加快构筑新型电力系统重要支撑开启我国光热发电规模化发展新征程──《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》解读为贯彻落实党的二十届四中全会提出的加快经济社会发展全面绿色转型,建设美丽中国要求,我国正加快构建新型电力系统,积极稳妥推进和实现碳达峰、碳中和。为推动光热发电产业化、规模化发展,国家发展改革委、国家能源局印发《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》。

《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》解读之二︱推动光热发电高质量规模化发展 助力加快构建新型电力系统来源:国家能源局 发布时间:2025-12-25 09:28:24

加大项目支持力度,推动光热发电规模化发展。加强光热发电综合要素保障,支持光热发电高质量发展。

舒印彪: 加快构建新型电力系统需重点开展理论创新的三个方向来源:中国能源报 发布时间:2025-11-26 09:20:25

中国电机工程学会理事长、中国工程院院士舒印彪11月25日在“2025年中国电机工程学会年会”(以下简称“年会”)上表示,新型电力系统是传统电力系统的继承与发展,在理论、技术、产业三大体系和体制机制等方面需要创新突破,走出一条适合我国国情的电力系统发展道路。

“光储直柔”模式走红:新型电力系统的中国式创新来源:中关村昌晟能源科技示范应用产业联盟 发布时间:2025-11-21 15:08:22

过去十年,中国新能源装机快速增长,风光发电量占比持续走高,随之而来的是电力系统的两大挑战:波动性加剧与调节能力不足。传统依赖同步机组的交流电网,难以在高比例新能源场景下维持稳定。在这一背景下,“光储直柔”模式走红并非偶然,而是新能源时代的必然选择。所谓“光储直柔”,并不是简单的光伏 + 储能,而是以 直流汇集 + 储能调节 + 柔性接入设备 为核心,通过电力电子实现对电网友好的柔性输出。这意味着从“新能源适应电网”转向“电网主动适应新能源”,实现了一次电力系统逻辑的根本转变。

新型界面工程方法实现了26.7%的倒置钙钛矿太阳能电池效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-19 13:37:47

通过进一步分析,科学家发现水平排列的PMEAI抑制了Pb和I空位的缺陷,并诱导钙钛矿/C60界面内建电场的反转,从而最大限度地减少界面复合损失。他们解释说,界面电场被PMEAI反转,从C60指向钙钛矿,显著加速电子提取并抑制复合,从而突破了钝化层对电流密度和填充因子的传统限制。电池在65摄氏度下1500小时后,仍保持97%的初始效率。

青岛大学国家杰青/长江学者薄志山团队AM:基于苯并三噻吩单元的新型宽禁带聚合物给体实现20.4%效率来源:先进光伏 发布时间:2025-11-14 10:40:34

针对这一问题,青岛大学薄志山团队创新性地在苯并三噻吩单元中引入氯原子与酯基,构建了新型电子接受单元BCE。研究意义效率突破:PBCE-2:L8-BO二元体系效率达19.2%,引入PCBM后三元体系效率突破至20.4%,创下新型聚合物给体效率新高。结论展望本研究成功设计并合成了基于BCE单元的新型宽禁带聚合物给体PBCE-2,通过侧链工程与三元共聚精准调控其能级与聚集行为,最终在二元与三元OSC中分别实现19.2%与20.4%的高效率。

新型双功能离子方法实现钙钛矿太阳能电池的全面结晶和缺陷控制来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-06 14:16:39

中国几所大学的研究人员报告说,通过引入三氟甲磺酸钠作为双功能离子调节剂,钙钛矿太阳能电池制造取得了进展。本研究建立了一种综合分子水平策略,用于调节钙钛矿体系中的结晶动力学和缺陷化学。NaOTF介导的离子调控框架为高效、长期稳定的钙钛矿太阳能电池的设计提供了一种通用且可扩展的途径,为下一代光电器件中的受控晶体生长和缺陷钝化提供了宝贵的指导。

王沪宁:加快健全适应新型能源体系的市场和价格机制来源:中国电力报 发布时间:2025-10-31 14:00:17

党的二十届四中全会通过《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》。其中,《建议》围绕加快经济社会发展全面绿色转型深化改革,部署了一系列改革举措,加快健全适应新型能源体系的市场和价格机制,建立健全绿色低碳标准体系,落实促进绿色低碳发展的财税、金融、投资、价格、科技、环保政策。

新型能源体系初步建成,建设能源强国!“十五五”规划建议中的能源部署来源:国家能源局 发布时间:2025-10-29 15:09:13

建议提出,清洁低碳安全高效的新型能源体系初步建成。持续提高新能源供给比重,推进化石能源安全可靠有序替代,着力构建新型电力系统,建设能源强国。绿色生产生活方式基本形成,碳达峰目标如期实现,清洁低碳安全高效的新型能源体系初步建成,主要污染物排放总量持续减少,生态系统多样性稳定性持续性不断提升。加快健全适应新型能源体系的市场和价格机制。持续建设国家生态文明试验区,建设美丽中国先行区,打造绿色发展高地。

新型偶极钝化方法使全钙钛矿叠层太阳能电池的效率达到30.1%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-10-29 14:00:47

同时,偶极钝化有效减轻了叠层器件互连层引入的NBG子电池的接触损耗,在全钙钛矿串联太阳能电池中表现出创纪录的30.6%的PCE。这标志着多晶薄膜太阳能电池的效率首次超过30%。