Новая литиевая батарея на водной основе с напряжением до 4 Вольт, практический стандарт, чтобы избежать риска взрыва

По данным Physicist Organization Network, группа китайских ученых разработала новый тип литий-ионной батареи на основе водных электролитов. Напряжение не только впервые достигло стандарта 4 вольт, необходимого для бытовой электроники, такой как ноутбуки, но и может полностью избежать опасности возгорания и взрыва существующих коммерческих литиевых батарей. Две связанные статьи были опубликованы в недавно изданных журналах "Science" и "Joule".

Среди существующих электронных продуктов литий-ионные батареи используют неводные электролиты. При работе напряжение аккумулятора должно соответствовать стандарту 4 вольта, и при этом рабочем напряжении он легко разлагается. Поэтому в литиевых батареях в качестве электролитов часто используются органические растворители. Однако такие электролиты легковоспламеняемы и взрывоопасны, что может привести к возгоранию электронных продуктов и обеспечить большую безопасность. скрытые опасности.

Команда Wangchunsheng из Университета Мэриленда разработала гидролитическую батарею в 2015 году, но напряжение может достигать только 3 вольт, а на характеристики ее электрода будут влиять водные растворы. На этот раз команда Ванчуньшена в сотрудничестве с такими учеными, как Сюкан из Исследовательской лаборатории армии США, разработала эту модернизированную версию литиевой батареи на водной основе.

Исследователи разработали новое полимерное гелевое покрытие. Из-за особого дренажа молекулы воды не могут приблизиться к поверхности электрода после нанесения на электрод. После первого заряда гель разрушается, образуя стабильную границу раздела, которая отделяет электрод от электролита и предотвращает разрушение молекул воды при рабочем напряжении. Эта технология не только улучшает характеристики аккумулирования энергии, заряда и разряда батареи, но также полностью исключает опасность взрыва электролита из органических растворителей.

Хотя рабочее напряжение новой батареи достигло коммерческого уровня, есть еще много возможностей для улучшения по сравнению с существующими ионно-литиевыми батареями. Например, стоимость материала новой батареи высока, и ее можно заряжать и разряжать только от 50 до 100 раз. Чтобы иметь коммерческое конкурентное преимущество, цикл зарядки и разрядки должен составлять более 500 раз.

Тем не менее, это не вызывает сомнений, что электрохимический способ обработки позади новой батареи имеет важное значение для опорного технологии батареи, таких как ионный аккумулятор натрия, лития батарея серы, цинк магния многоионной батарея, а также гальванические и электрохимический синтез.

Страница содержит содержимое машинного перевода.