(转载于欧时电子)一种新型水基电池部件,或可成为制造安全、高能量、但又不会爆炸起火的电池的关键。尽管当前它的续航还不如传统材料,但研究人员希望可为进一步的研究奠定基础。市面上最常见的电池,仍然采用了两侧都有电极的锂离子方案。在充放电的过程中,粒子可在两极间来回移动。位于中间的电解质,可以帮助粒子的移动。然而大多数情况下,电解质都是由易燃的有机化学物质构成。
图1-典型MD模拟(图自:cell.com下同)
马里兰大学工程师、兼研究合著者ChunshengWang表示:虽然有防火的水基电解质存在,但水并不是很活泼,因此这种安全电池通常也并不强劲。
图2-水基电解液中的材料稳定性/4.0V稳定窗口
不过现在,研究人员们已经研制出了一种采用新型水基电解质的锂离子电池。这种电解质不会爆炸,并且电压达到了4V——与普通邮寄电解质不相上下。
图3-石墨阳极表面涂层的化学分析
这项研究中的电池,已较其他水基电解液电池好很多。不过它的短板也很明显——当前循环周期仅70次左右。
图4-不同4.0V水基锂电池的充放电电压/循环性能
马里兰大学工程师ChongyinYang表示,后续他们将努力将新型电池的循环周期提升到500次以上,以便将这项技术真正推向市场。
图5-水基电解质中的带电阳极和阴极材料的热稳定性 |