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“水电池”成功开发,有望解决锂离子电池致命问题?

2024-04-10 14:27:41 372

近日,由皇家墨尔本理工大学牵头的科研团队开发出可回收的水基金属离子电池,有望缓解大规模电网能源的安全问题。

科研人员表示,这种水基金属离子电池可被称为“水电池”。有机电解液使电流在正极和负极之间流动,而该团队使用水取代有机电解液,这意味着“水电池”与锂离子电池不同,不会起火或爆炸。

近年来电动汽车的巨大成功,伴随的却是锂离子电池令人苦恼的短板,甚至可以说是致命的,续航短、充电慢、低温性能差,最令人担心的则是燃爆问题,估计至少让一大半人打消了买电动汽车的念头。各国众多究机构和电池厂家都投入大量资金,开始了轰轰烈烈的动力电池大炼钢,开发出各种材料和技术的新电池,一些甚至非常奇葩和怪异。

比如阿根廷科学家用牛毛做锂硫电池,去前年还有利用量子叠加、量子纠缠的量子电池,可以同时给所有电池充电,也可以同时用所有充电器充电,几分钟甚至几秒钟就可以充满电。听起来很玄,事实上也很玄,但你可以在网上搜到很多资料,加拿大、韩国、中国都有人在研究。

但澳大利亚科学家的“水电池”绝对不玄,他们称之为水金属电池,最大的特点就是用水代替了有机电解质,所以具有安全不起火、不燃爆的优点,解决了锂离子电池最致命的问题。

“水电池”制造工艺简单,利于实现大规模生产。它使用的是镁和锌等材料,比其他类型的电池使用的替代品更丰富、更便宜、毒性更低,这有助于降低制造成本,并减少对人类健康和环境的风险。锂电池面临报废处置挑战,而“水电池”则可安全拆卸,材料可重复使用或回收。

在最新研究中,研究团队避免了电池中破坏性枝晶的生长,这种尖端的金属结构可导致短路和其他严重故障。他们在受影响的电池部件上涂上了铋及其氧化物,作为防止枝晶形成的保护层。凭借更大的容量和更长的寿命,研究人员成功地将新设计与太阳能电池板相结合,展示了高效而稳定的可再生能源存储。

随着可再生能源装机容量的不断攀升,几乎可以肯定,未来电池将取代石油、煤炭、天然气,成为整个能源领域的基础,人类也将从使用化石燃料储存的能量,彻底转为使用电池储存的能量,所以电池领域的发展其实才刚刚起步,锂离子电池猜到了故事的开头,但可能猜不到故事的结局。

来源:本网综合中国有色网、徐德文科学频道


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公告 2024-04-10

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