不会着火或爆炸的“水电池”的技术突破! 是下一代电池吗?

小夏 健康 更新 2024-03-05

随着新能源设备的普及,电池已广泛应用于汽车、电子设备和各种储能电源系统中。 特别是汽车行业最贴近普通人的生活,因此受到的关注最多。

只可惜,新能源汽车在广受大众好评的同时,也引发了一轮又一轮的担忧。 特别是,对电池***的恐惧让许多人认为它坐在“炸弹”上。

需要注意的是,锂电池作为电动汽车的主流电池,主要受短路、冲击、过度充电等因素的影响。 在电流通过的瞬间,过电位和欧姆极化中发生大量热量,将电池局部加热到正极热分解的温度。 正极热分解产生的热量导致电池**

同时,应用更广泛、能量密度更高的三元锂电池,燃点仅为200摄氏度。 还有一个更值得人们关注的问题,即与普通**不同,锂电池是非专业人士难以熄灭的。 因此,对锂电池的担忧一直普遍存在于人们的心中。

但幸运的是,除了锂电池,我们还有其他选择,比如“水电池”。 从名字中我们可以感受到它的安全感,**和**对它来说是一件困难的事情。 只是我们之所以没有选择“水电池”,是因为与锂电池相比,它有一个天然的弱点。

其实,如果我们关注电池电解液的发展路径,就会发现它最初是从水系统开始的。 现在的水系电池也是早期电池技术和材料的迭代。

在传统电池中,水性电解质往往比有机电解质具有更高的离子电导率,因此通常提供更高的功率密度。

只是由于水的理论分解电压是 123V,所以以水为溶剂的电解液系统的电池电压最多只有2V左右(例如铅酸电池),能量密度无法提高。 然而,通过多年的技术积累和发展,现有的“水电池”已经通过多种技术手段突破了其能量密度的限制。

目前,“水电池”可分为金属离子和非金属离子两大类。 目前,增长最快的类型属于金属离子类型。

例如,皇家墨尔本理工大学理学院的研究人员最近推出了水金属离子电池。 水取代了有机电解质,允许电流在正极和负极之间流动,这意味着它们的电池不像锂离子电池那样。

上图:皇家墨尔本大学特聘教授马天一(左)和朱凌峰博士及其团队完成了“水电池”的设计与制造。

他们的研究结果发表在《先进材料》杂志上,表明他们已经克服了一个重大挑战——“枝晶”,这是一种树突突起的破坏性生长,可能导致短路和其他严重故障。

为此,该团队在受影响的电池组件上涂上了一种叫做铋的金属及其氧化物(也称为铁锈),作为防止枝晶形成的保护层。

其结果是电池寿命更长,可与市场上的商用锂离子电池相媲美。 此外,他们最近还制造了一种镁离子水电池,能量密度为每公斤75瓦时,比最新的特斯拉汽车电池高出30%。 当然,与锂电池相比,水电池更大。 因此,他们的下一个目标是尽可能减少电力单位占用的空间。

因此,似乎不会、不会**的电池很快就会成为主流。 而当这种电池普及后,所有对现有电池的批评都会消失。 而从此,燃油车将真正从历史舞台上退下来,成为仓库里的古董。

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