当前位置: 集邦新能源网 > 产业资讯 > 正文

美军团队开发水溶液锂电池,保证不会发生Note 7 爆炸事故

作者: | 发布日期: 2017 年 09 月 13 日 10:33 | 分类: 产业资讯

我们都不想手边装着锂离子电池的手机或笔电某天猝不及防自爆,最近,美军科学家和马里兰大学团队首次对外挂保证说,他们已经制造出一种以盐水为电解液、电压可达4V 的锂离子电池,绝对同时拥有高能量和高安全性,潜伏在手机或笔电的爆炸风险有望在5 年内解决。

在过去,想使用能量密度高的锂离子电池,就须选择以有机溶剂当电解液的类型,跟“不安全”妥协;或是退而求其次,使用有防火特性、但不活跃的水溶液电解液(如以镍或其他金属氢化物为电解质),安全但能量密度较低。现在,美国陆军研究实验室(US Army Research Laboratory,缩写ARL)与马里兰大学团队再次合作,继2015 年于《科学》期刊发表一款电压可达3V 的水溶液锂电池后,再度将该电池的性能提升到新境界。

当年研究碍于电池电压无法达到智慧型手机的规格(只能提供3V 电压,但智慧型手机需要4V),且盐水电解液在使用过程中不断腐蚀电极而宣布作罢,团队在当时将其称为“阴极挑战”(cathodic challenge)。

经过2 年修正,马里兰州大学助理研究科学家杨崇英(Chongyin Yang)这次设计出一种可保护阳极(石墨或锂金属)的凝胶聚合物,终于让水溶液锂电池的性能从3V 飞跃到4V。马里兰大学化学与生物分子工程教授王春生(Chunsheng Wang)教授说,“这项技术的关键就在于制造出可以阻止水和电极产生降解反应的物质。”

研究人员将这种新开发的凝胶聚合物涂复在阳极上,隔离靠近电极表面的水分子,且当电池第一次充电时,它会分解并形成一个永久隔离水分子的界面,将阳极与电解液永远分开,保护阳极不受任何副作用损害。

水溶液电解质比有机溶剂安全,不过若电池外观损坏,仍有引起火灾和爆炸的风险,而该电池最独特之处,在于爆炸风险降至最低,就算将电池外壳刺穿,凝胶隔离层依然能防止锂和电解液反应,进而避免发生爆炸事故。团队也在以下影片实验,就算拿钉子穿破外壳,电压也没有发生剧烈变化。

不过,水溶液电解质并非完全没有缺点,它的充放循环次数相当低,仅70 多次,就算是新开发的水溶液锂电池也只有50~100 次。研究团队认为,至少要将电池的寿命提升至充放循环500 次,才能在市场上与有机溶剂锂电池一争高下。军方电化学和材料科学专家Kang Xu 表示,如果资金充足,大约5 年内可以准备商业化。

许多科学家都认为,我们随身携带的行动装置若可以改用水溶液电池会更安全,如今开发成功的水溶液锂电池也开启了电化学领域的广泛应用,包括钠离子电池、锂硫电池等,甚至对科学家尚未深入研究的电镀技术和电化学合成也有帮助。这项研究已发表在《Joule》杂志。

Share
【免责声明】
  • 1、EnergyTrend-集邦新能源网」包含的内容和信息是根据公开资料分析和演释,该公开资料,属可靠之来源搜集,但这些分析和信息并未经独立核实。本网站有权但无此义务,改善或更正在本网站的任何部分之错误或疏失。
  • 2、任何在「EnergyTrend-集邦新能源网」上出现的信息(包括但不限于公司资料、资讯、研究报告、产品价格等),力求但不保证数据的准确性,均只作为参考,您须对您自主决定的行为负责。如有错漏,请以各公司官方网站公布为准。
  • 3、「EnergyTrend-集邦新能源网」信息服务基于"现况"及"现有"提供,网站的信息和内容如有更改恕不另行通知。
  • 4、「EnergyTrend-集邦新能源网」尊重并保护所有使用用户的个人隐私权,您注册的用户名、电子邮件地址等个人资料,非经您亲自许可或根据相关法律、法规的强制性规定,不会主动地泄露给第三方。
【版权声明】
  • 「EnergyTrend-集邦新能源网」所刊原创内容之著作权属于「EnergyTrend-集邦新能源网」网站所有,未经本站之同意或授权,任何人不得以任何形式重制、转载、散布、引用、变更、播送或出版该内容之全部或局部,亦不得有其他任何违反本站著作权之行为。
相关推荐

国产半固态电池储能柜出海

发布日期: 2024 年 04 月 24 日 11:41  |  关键字: , ,

IEA-PVPS:2023年全球光伏装机量达1.6TW

发布日期: 2024 年 04 月 23 日 13:59  |  关键字: , ,

3月光伏发电新增装机9GW,一季度45.74GW

发布日期: 2024 年 04 月 23 日 13:56  |  关键字: ,

南非正式推出混合动力太阳能发电厂

发布日期: 2024 年 04 月 23 日 13:53  |  关键字: ,

欧盟电改瞄准稳电价

发布日期: 2024 年 04 月 23 日 13:52  |  关键字: , ,