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采用水作为电解质,电池不易燃

一系列元素确保了足够高的电子转移率。(图片:DICP)
一系列元素确保了足够高的电子转移率。(图片:DICP)
电动汽车高性能电池的一个问题是电解液极易燃烧。加上难以熄灭的轻金属,这就形成了一个危险的组合,水电池可能会被打破,而且不仅仅是在发生事故时。
E-Mobility Science

锂离子电池的高能量密度和使用寿命得益于有机电解质。然而,有机电解质非常易燃,如果在与电动汽车碰撞后发生泄漏,就会像助燃剂一样起火。

如果使用水性电解质,就可以消除这一危险源。只有部分材料在起火时仍会有问题。不过,这也适用于锂电池。

然而,迄今为止,水基电池还无法达到足够高的电压或可接受的能量密度,甚至无法考虑用于移动用途。毕竟,这正是水基电池低可燃性的一大优势。

现在,中国大连化学物理研究所提出了这样一种具有合适特性的电池。这项研究发表在 《自然-能源》杂志上。上发表的研究报告,其能量密度达到了每升 1,200 瓦时,电压也在可行范围内。

该值应相当于每公斤 600 瓦时左右,与目前工业生产的最佳锂离子电池相当。不过,在实验室测试中,某些情况下的输出功率要比后来的批量生产高得多。

不过,在此基础上,应该可以在实际应用中实现电动汽车的合理性能。这是通过带负电荷的碘离子和碘(V)氧化物离子以及额外的溴离子的可逆多电子转移来实现的,它们共同提供了能量密度。

使用由钒--一种非常常见的元素--制成的合适阳极,还可以实现大约 1000 次充电循环。甚至还有对以后批量生产的估计。成本应该在目前锂离子电池的范围内。

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Mario Petzold, 2024-05-11 (Update: 2024-05-11)