水溶液鋰離子電池技術(shù)應(yīng)用前景廣闊 安全等級(jí)更高

水溶液鋰離子電池技術(shù)，與當(dāng)下的鋰離子電池供應(yīng)同等電力、能效，且使用壽命旗鼓相當(dāng)，但不會(huì)帶來火災(zāi)危險(xiǎn)、不含毒化學(xué)品，對(duì)環(huán)境無危害。

研究人員表示，此項(xiàng)研發(fā)技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，特別是涉及到大功率千瓦級(jí)或兆瓦級(jí)的應(yīng)用領(lǐng)域，如電動(dòng)汽車，電力存儲(chǔ)系統(tǒng)或者是對(duì)電池的安全性要求高的應(yīng)用領(lǐng)域，如飛機(jī)、艦艇或飛船、心臟起搏器醫(yī)療設(shè)備、特種特種等應(yīng)用就對(duì)電池安全性要求極高。

此項(xiàng)技術(shù)可將水電解液的電化學(xué)窗口電壓從不足1.5伏提升至3.0伏，水性鋰離子電池技術(shù)的功率和能量密度與非水性鋰離子電池不相上下。

據(jù)美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室能源和電力部門負(fù)責(zé)人愛德華·謝弗(EdwardShaffer)表示，這一發(fā)現(xiàn)能提高電池的安全性。新型電池的應(yīng)用范圍包括士兵攜帶和佩戴的設(shè)備，以及用于特種等空間有限的設(shè)備中更安全、減少占用空間的能源存儲(chǔ)裝置。

此項(xiàng)突破性技術(shù)的關(guān)鍵之處在于采用一種類型的水基電解質(zhì)，含超高濃度精選的鋰鹽。這種做法可改變電池的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致在在電極陽(yáng)極形成一層薄的保護(hù)膜，業(yè)界稱為"固體電解質(zhì)界面膜(SEI)"。此層性能穩(wěn)定的保護(hù)膜關(guān)于先進(jìn)的鋰離子電池至關(guān)重要。在此之前，只有非水性電解質(zhì)取得過此項(xiàng)技術(shù)。

其他水性電池技術(shù)的電壓和能量密度與電池性能成反比。然而，水鹽電解質(zhì)的陽(yáng)極/電解質(zhì)相間就可突破此技術(shù)瓶頸，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高電壓和能量密度，以及穩(wěn)定性能。