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  • 水锂电池

    水锂电池是一款新型水溶液可充锂电池,它是用普通的水溶液来替换传统锂电池中的有机电解质溶液,具有充电时间更短,储存电量更多,耐用时间更久等优势。

    编辑摘要

    目录

    简介/水锂电池 编辑

    水锂电池,简称水锂电,是一款新型水溶液可充锂电池,由复旦大学教授吴宇平课题组于2013年初研制而成。

    它可以大幅降低电池的成本,提高其能量密度,从而使电池充电时间更短,储存电量更多,耐用时间更久。据研究显示,其能量密度(即同样大小、质量的情况下,每单位储存电能的多少)比目前普遍采用的有机电解质的动力锂离子电池要高出了80%。预计装备这一新型水溶液锂电池的电动汽车行驶距离有望达到400公里,而目前市场上电动车出行距离仅为150公里-180公里。

    这一研究成果刊发于2013年《自然》杂志子刊《科学报道》,是锂电池研究的一项重大突破。[1]

    研发背景/水锂电池 编辑

    复旦大学学者研发新型水锂电复旦大学学者研发新型水锂电
    传统的锂离子电池尽管具有诸多优点,并且在民众生活中应用广泛,但是在大型的储能系统中,用传统方法制造的锂电池成本高,对生产条件要求高,并且由于有机电解质的物理化学性质,存在较大的安全隐患。人们们迫切需要发展新型的低成本、易大规模生产、安全环保的蓄电池体系。由于水溶液的安全性能高,不会起火,离子导电率高,且成本也低,水锂电已经成为下一代大型储能电池发展的优选方向,有望为21世纪具有持续、爆炸式发展潜力的新兴产业。

    技术原理/水锂电池 编辑

    采用复合膜将金属锂进行包覆,而后将其置于pH值呈中性的水溶液中,与锂离子电池中传统的正极材料如尖晶石锰酸锂组装,制成了平均充电电压为4.2V、放电电压为4.0V的新型水锂电。

    优势/水锂电池 编辑

    水锂电采用水溶液作为电解质,阻燃性增强,使电池在使用过程中不容易发烫发热,安全性能和成本较现有的锂离子电池都具有明显的优势。[2]

    最新进展/水锂电池 编辑

    锂电池又多了一个研究方向。复旦大学新能源与材料实验室教授吴宇平介绍,目前水锂电已经做出模拟电池,但容量还很小。

    水锂电是当今锂电池研发的前沿和方向之一,核心问题是如何防止锂离子和水在低电位发生反应,陶瓷隔膜成为技术上的关键。理论上,水锂电能量密度大,能量效率高达95%,装备水锂电的电动汽车满电状态下的行驶距离可达400公里,而充电时间很短。此外,水锂电在使用中不易发烫发热,安全性能更高。[3]

    分析认为,该项技术提高了能量密度,有望解决目前电动汽车电池成本高、续航能力短、充电时间长等问题。不过,该技术研发目前只是在原理上实现了突破,在实验室得到了验证,而且,目前研制出的电池容量太小,只有大容量电池研发成功才具有实质性意义。

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    参考资料
    [1]^引用日期:2013-03-27
    [2]^引用日期:2013-03-27
    [3]^引用日期:2014-01-20
    扩展阅读
    1锂电池研究——水锂电池已出模拟电池

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