新型水性电池能稳定循环两千次,有望用于电动汽车等领域

2个月前 来源:中国科技网 观看:27

美国科学家开发出一种水性电池,能稳定循环2000次。鉴于水性电池比非水性锂电池更安全,其有望成为锂离子电池的补充,应用于电动汽车等领域。相关研究发表于新一期《自然·纳米技术》杂志。RoS即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

水性电池是一种以水溶液为电解液的电池。与传统非水性锂离子电池相比,水性电池使用基于水的电解质,不存在易燃风险,大大降低了使用过程中的安全隐患。此外,相比传统电池类型,水性电池对环境污染更小,更加环保。水性电池的安全性和环保性特点,有望广泛应用于储能系统、电动汽车等领域。RoS即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

但是,水性电池也有诸多不足之处。首先,由于电解液为水溶液,其离子传输速度较慢,导致水性电池的能量密度相对较低。其次,如果水性电池的电解质中出现杂质,会导致电解质的稳定性下降,影响电池寿命和性能表现。这些短板使水性电池目前的应用范围有限。RoS即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

为攻克上述难题,在最新研究中,科学家开发出一种水性/有机双层电解质,而且使用锂纳米簇来增强电解质的性能。这些纳米簇由12-冠醚-4和四甘醇二甲醚制成。RoS即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

这种设计克服了水性电池电解质的问题,增强了电解质的稳定性,也降低了其内部电阻,使电池实现了高循环寿命(2000次循环)。RoS即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

这种新型水性电池能在0—4.9伏的电压下工作,比其他类型电池更清洁、更安全,也更容易回收。电池的高生命周期也显示出非凡的耐用性,为其广泛应用奠定了坚实基础。RoS即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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新型水性电池的突破为新能源领域注入了巨大潜力。这一成果的核心意义,在于以颠覆性技术重构电池安全与环保的边界。在应用层面,水性电池凭借水性电解质的本征安全性,可大幅降低储能电站、电动汽车等场所的火灾风险,尤其适合对安全冗余要求严苛的场所。而其环保特性也更契合当前趋势,在减少重金属污染的同时简化回收流程,推动循环经济发展。RoS即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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