技术突破还是噱头，水基锌电池替代锂电池？
来源：宝鄂实业
2019-03-27 12:58
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在既去年开发出水基锂电池后，美国马里兰大学又开发出水基锌电池了，这一次能实现商业化吗？
美国研究人员开发出一种可充电的水基锌电池，不仅容量大，寿命长，而且更安全，有望成为目前广泛使用的锂电池的理想替代品。
技术突破还是噱头？水基锌电池能横空出世！
对于电池来说，体积小、容量大、寿命长、安全性高、制造成本低等都是理想的素质要求，但集这些特性于一身的电池目前还难以找到。就拿消费电子产品中广泛使用的锂电池来说，虽然在容量、体积、寿命等方面可圈可点，但其爆炸风险却让许多人诟病。
而此次美国马里兰大学、陆军研究实验室和国家标准与技术研究院研究人员组成的研究小组，将传统的锌电池技术与水电池技术相结合，开发出了容量更大、安全性更高的可充电电池。他们使用新型的含水电解质，替代传统锂离子电池中使用的易燃有机电解质，大大提高了电池的安全性；而通过添加金属锌以及在电解液中添加盐，则有效提高了电池的能量密度。
研究人员指出，锌电池是一种安全且生产成本相对较低的电池，但能量密度低，寿命也短，因而并不完美。新型水基锌电池则克服了传统锌电池的这些缺点，不仅大大提高了电池的能量密度，电池寿命也延长了许多。而与锂电池相比，水基锌电池不仅可在能量密度方面与其一较高下，而且安全得多，不会有爆炸或引发火灾的风险。
研究人员对新型水基锌电池的商业化前景充满信心。他们表示，新型电池最终不仅可用于消费电子产品，成为锂电池的有力竞争者，还可在太空、深海等极端环境下使用，在航空航天、深海探测以及军事领域都有用武之地。
相关研究成果发表在最新一期《自然·材料》杂志上。
事实上，早在去年9月，美国陆军研究实验室（ARL）和马里兰大学的研究人员首次开发出使用水盐溶液作为电解质的锂离子电池，可以达到家用电子设备（如笔记本电脑）所需的4.0伏特，而且不具有某些市售的非水溶液锂离子电池所具有的起火和爆炸危险。
据专攻电化学和材料科学的ARL研究员，同时也是这项研究的主要作者Kang Xu博士称，这种技术将为士兵提供一种完全安全和灵活的锂离子电池，具有与SOA锂离子电池相同的能量密度。即使是在严重的机械滥用情况下，该电池仍然没有起火和爆炸的危险。
：水基系的在提升电池安全性上来看，效果显著，从固态电池到是石墨烯电池再到现在的水基锌电池，新的电池概念总是层出不穷，但截至目前在实际的应用中，还没有哪种电池能真正取得突破实现产业化。新的电池技术可以，但这些所谓的新技术更多的是在炒作概念，行业的更应该关注的是新技术在近期是否具备产业化的条件。
去年，我国新能源汽车销量达到50.7万辆、保有量超过100万辆，占全球市场保有量的50%，位居世界第一位，预计2020年保有量将达到500万辆，产能将达到200万辆，对动力电池的需求超过100GWh，到2030年这一需求将超300GWh。
2016年5月，工业和信息化部指导成立中国动力电池产业创新联盟。成立一年多来，联盟一方面开展政策法规研究、行业信息的统计与服务、有关标准的研究、搭建国内国际合作交流平台、开展人才培训，另一方面促进产业链协同创新。
中国汽车工业协会常务副会长、创新联盟理事长董扬（点击查看最新人物消息） 表示，中国动力电池产业创新联盟下一阶段的目标便是根据新能源汽车经济性和使用便利性的要求，突破下一代动力电池性能、成本、寿命和耐久性、安全性和可靠性。
具体而言，到2020年新型锂离子电池单体比能量达到350Wh/kg；实现电池系统比能量260Wh/kg的产品产业化和整车应用；纯电动汽车到2030年具有与传统燃油车相当的续航里程（参配、图片、询价） 。
辛国斌：我国动力电池技术尚未突破 重点部署五大工作
辛国斌强调，我国动力电池产业发展任重道远，还需各方继续努力加快协同发展，增强紧迫感、使命感，坚定信心做好五大工作。
一是要持续重视安全问题，不断提升保障体系。要继续强化企业在各个环节的质量主体责任，保障材料、电芯、电池包、整车等的安全生产和使用。进一步提升生产自动化和智能化水平，不断提升高能量密度电池系统的可靠性、稳定性和安全性。要加强动力电池的消防安全研究和控制，为新能源汽车发展扫除后顾之忧。
二是要实现技术革命性突破，提供新能源汽车发展支撑。要加快锂电升级工程的开发进程，实现单体每公斤350瓦时、系统每公斤260瓦时的突破。要加快固态电池等新体系电池的研究开发，力争跟上国际领先水平。要加快提高动力电池成套装备开发和制造水平加快大规模智能制造技术和装备开发。
三是推动全产业链协同创新，加快建立产业创新体系。要以国家动力电池创新中心为代表，建设一批促进制造业协同创新的公共服务平台。要加快突破材料、电池、系统集成、工艺装备等环节的关键技术瓶颈，提升产品综合性能和质量水平。
四是加强回收经济性研究，推动回收再利用体系建设。要从产品设计、制造工艺、装备等方面考虑梯次利用和回收再利用，加快拆解回收等技术的前瞻性研究，研究退役动力电池性能评价技术，研究与试点商业化梯次利用可行性。
