科学家们研发新型水基锂电池， 防爆防火
来源：宝鄂实业
2019-03-11 14:05
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根据国外媒体报道，美国马里兰大学的一个华人科学家团队最近研制出了一种基于水基电解液的新型锂离子电池，该电池不仅在电压上首次达到了笔记本电脑等家用电子产品所需要的标准，同时还能避免着火和爆炸的危险。
在现有的电子产品中，锂离子电池都使用了非水性电解液。电子设备在工作时电池电压必须要满足 4V 的标准，但在这个电压之下，水很容易就会被电解，所以锂电池通常所使用的有机溶剂作为电解液，但这些电解液具有易燃易爆性，存在着极大的安全隐患。
据了解，该研究团队曾经在 2015 年时就研发了一种水电解液电池，但由于电压最高只有 3V，且电极性能会受到水溶液的影响而下降。经过对产品的重新设计，研究团队联合美国陆军研究实验室许康等科学家，合作开发出了这款升级版水基锂电池。
这次研究人员通过一种新型的聚合物涂层，它具有特殊的排水性，把它涂在电极上之后，水分子就无法靠近电极表面。首次充电之后，凝胶分解成稳定的界面，将电极和电解液隔离，阻止水分子在工作电压下分解。该技术不仅提高了电池的储能和充放电性能，还完全规避了有机溶剂电解质易爆炸的危险。
虽然新电池的工作电压已经达到了基本商用水平，但与目前的锂离子电池相比，还有很多需要提升的地方。比如锌电池材料的成本比较高，而且充放电只能达到 50 次到 100 次。但不可否认对钠离子电池、锂硫电池、锌镁多离子电池等电池技术，以及电镀和电化学合成等领域，具有重要借鉴意义。
近日，日本科学家研究出来了一款号称是史上最安全的锂电池，即使是在高温环境下也不容易爆炸，安全系数特别高。有网友调侃道：三星抓紧用上吧。
当时的三星Note 7电池门事件，可以说震惊全球了，虽然只有30多起事故，但三星公司准备更换250万部Note 7手机，费用高达20亿美元，当时三星称，Note7的电池比以前版本更大，3500毫安的电池比Note5高出500毫安，而且相关人士也表示第一批的Note 7在电池的可能设计上有漏洞，还有快冲功能也是一个隐患，它尽可能快地将电力充进电池，越接近极限，潜在的问题也很多。
因此，这次科学家研发了一种含有阻燃剂磷酸三甲酯的高浓度电解液，除了不易燃烧以外，这种电解液可实现稳定充放电一年以上，使用寿命甚至要超过了传统的锂离子电池。
锂电池广泛应用于电动汽车或手机等电子设备，但传统的锂离子电池使用的是极易燃的有机电解液，安全隐患严重。
来自东京大学等机构的研究人员在新一期英国《自然·能源》杂志上发文介绍说，他们研发的是一种含有阻燃剂磷酸三甲酯的高浓度电解液。这种电解液不易燃烧，并可实现高稳定充放电１０００多次或时长一年以上，使用寿命堪比甚至超过了传统的锂离子电池。
研究小组指出，这种电解液可以使锂离子电池的工作电压从当前的３．７伏特提高到４．６伏特，将适用于电动汽车等高能量密度、高安全的储能电池要求，研究小组将和有关企业推进研究。
