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水电池能量密度达75Wh/kg,五年内有望替代锂离子电池?

2024-03-06 15:16:42 综合报道 阅读:
水电池中,使用加了一些盐的水来充当电解液,因此具有不会起火或爆炸的特性,增强了电池的安全性,并且,这种电池还可以轻松拆卸,为电池回收和材料再利用提供了方便···

近日,沈阳辽宁大学与澳大利亚皇家墨尔本理工大学合作研发出一款新型的水性金属离子电池,简称“水电池”,其使用水作为电解质,替代了传统的有机电解质,在安全性与环保性方面获得了显著的提升。F7dednc

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电池通过产生从电池的正极(阴极)到负极(阳极)的电子流来储存能量。当电子向相反方向流动时,它们会消耗能量,电池中的液体是用来在两端之间来回传递电子的。现在经常使用的锂离子电池的电解液主要成分一般是高纯度的有机溶剂和电解质锂盐,这种电解液在高温、高压或过充时容易爆炸,进而导致火灾和人身伤害。F7dednc

而在水电池中,使用加了一些盐的水来充当电解液,因此具有不会起火或爆炸的特性,增强了电池的安全性,并且,这种电池还可以轻松拆卸,为电池回收和材料再利用提供了方便。F7dednc

据了解,当前版本的“水电池”能量密度约为75Wh/kg,对比于能量密度在30-50Wh/kg之间的铅酸电池来说已经实现了超越,但对比于锂离子电池还略显不足,以特斯拉早期使用的18650电池为例,其能量密度为250Wh/kg,水电池能量密度仅为其30%。F7dednc

此外,这种“水电池”在生产成本上也具有显著优势。由于其制作工艺相对简单,且所需材料在自然界中含量丰富,因此价格低廉,毒性也更低。目前,研究团队已经开发出用于钟表的纽扣电池水基电池原型,以及类似于AA或AAA电池的圆柱形电池。F7dednc

据科学家们预测,在短期内(1到3年),这种水电池有望首先替代铅酸电池,而在中长期(5到10年)内,通过进一步研发新型纳米材料作为电极,进一步其提高能量密度,它甚至可能取代市场上主流的锂离子电池。F7dednc

责编:Ricardo
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