不會著火或爆炸的“水電池”的技術突破! 是下一代電池嗎?

Mondo 健康 更新 2024-03-05

隨著新能源裝置的普及,電池已廣泛應用於汽車、電子裝置和各種儲能電源系統中。 特別是汽車行業最貼近普通人的生活,因此受到的關注最多。

只可惜,新能源汽車在廣受大眾好評的同時,也引發了一輪又一輪的擔憂。 特別是,對電池***的恐懼讓許多人認為它坐在“炸彈”上。

需要注意的是,鋰電池作為電動汽車的主流電池,主要受短路、衝擊、過度充電等因素的影響。 在電流通過的瞬間,過電位和歐姆極化中發生大量熱量,將電池區域性加熱到正極熱分解的溫度。 正極熱分解產生的熱量導致電池**

同時,應用更廣泛、能量密度更高的三元鋰電池,燃點僅為200攝氏度。 還有乙個更值得人們關注的問題,即與普通**不同,鋰電池是非專業人士難以熄滅的。 因此,對鋰電池的擔憂一直普遍存在於人們的心中。

但幸運的是,除了鋰電池,我們還有其他選擇,比如“水電池”。 從名字中我們可以感受到它的安全感,**和**對它來說是一件困難的事情。 只是我們之所以沒有選擇“水電池”,是因為與鋰電池相比,它有乙個天然的弱點。

其實,如果我們關注電池電解液的發展路徑,就會發現它最初是從水系統開始的。 現在的水系電池也是早期電池技術和材料的迭代。

在傳統電池中,水性電解質往往比有機電解質具有更高的離子電導率,因此通常提供更高的功率密度。

只是由於水的理論分解電壓是 123V,所以以水為溶劑的電解液系統的電池電壓最多只有2V左右(例如鉛酸電池),能量密度無法提高。 然而,通過多年的技術積累和發展,現有的“水電池”已經通過多種技術手段突破了其能量密度的限制。

目前,“水電池”可分為金屬離子和非金屬離子兩大類。 目前,增長最快的型別屬於金屬離子型別。

例如,皇家墨爾本理工大學理學院的研究人員最近推出了水金屬離子電池。 水取代了有機電解質,允許電流在正極和負極之間流動,這意味著它們的電池不像鋰離子電池那樣。

上圖:皇家墨爾本大學特聘教授馬天一(左)和朱凌峰博士及其團隊完成了“水電池”的設計與製造。

他們的研究結果發表在《先進材料》雜誌上,表明他們已經克服了乙個重大挑戰——“枝晶”,這是一種樹突突起的破壞性生長,可能導致短路和其他嚴重故障。

為此,該團隊在受影響的電池組件上塗上了一種叫做鉍的金屬及其氧化物(也稱為鐵鏽),作為防止枝晶形成的保護層。

其結果是電池壽命更長,可與市場上的商用鋰離子電池相媲美。 此外,他們最近還製造了一種鎂離子水電池,能量密度為每公斤75瓦時,比最新的特斯拉汽車電池高出30%。 當然,與鋰電池相比,水電池更大。 因此,他們的下乙個目標是盡可能減少電力單位占用的空間。

因此,似乎不會、不會**的電池很快就會成為主流。 而當這種電池普及後,所有對現有電池的批評都會消失。 而從此,燃油車將真正從歷史舞台上退下來,成為倉庫裡的古董。

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