原题目:新型水系锂电池可以避免爆炸危险电压达到4伏的实用标准。

据物理学家组织网报道,美国华人科学家团队开发了基于水系统电解质的新型锂离子电池,不仅首次满足笔记本电脑等家用电子产品所需的4伏标准,还完全避免了现有商用锂电池的火灾和爆炸危险。相关论文两篇分别发表在最近出版的《科学》和《焦耳》杂志上。

现有电子产品中,锂离子电池都使用非水电解质。工作时电池电压必须满足4伏标准,这种工作电压容易导致污水分解,所以锂电池多使用有机溶剂作为电解质,但这种电解质易燃易爆,电子产品起火爆炸,有很大的安全隐患。(大卫亚设)。

马里兰大学王春生团队在2015年开发了水电解质电池,但电压最高可达3伏,电极性能可能会受到水溶液的影响而下降。这次,王春生团队与美国陆军研究室许强等科学家联合开发了这款升级的水系统锂电池。

研究人员设计了一种新的聚合物凝胶涂层,由于特殊的排水性,涂在电极上后水分子无法接近电极表面。第一次充电后凝胶分解形成稳定的界面,隔离电极和电解质,防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,而且完全避免了有机溶剂电解质易爆炸的危险。

新电池的工作电压已经达到商用水平,但与现有锂离子电池相比,还有很大的上升空间。例如,新电池材料成本高,充电放电只有50 ~ 100次。为了获得商业竞争优势,充放电周期必须在500次以上。

但是不可否认,新电池背后的电化学处理方法对钠离子电池、锂硫电池、锌镁二离子电池等电池技术、电镀和电化学合成等具有重要意义。(记者倪楚荣)

(责任编纂:高黎明、张熙)

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