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生態(tài)環(huán)境部公開(kāi)征集科技成果轉(zhuǎn)化典型案例 助力綠色發(fā)展
生態(tài)環(huán)境部面向全國(guó)啟動(dòng)2025年生態(tài)環(huán)境科技成果[詳細(xì)]
穩(wěn)定循環(huán)兩千次 水性電池能否推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域發(fā)展
2025年04月17日 17:23:28
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：4772
水性電池是以水溶液為電解質(zhì)的電池技術(shù)，與傳統(tǒng)的有機(jī)電解質(zhì)電池相比，在安全性、成本及環(huán)境友好性上有突出表現(xiàn)，因此成為了近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。
水性電池是以水溶液為電解質(zhì)的電池技術(shù)，與傳統(tǒng)的有機(jī)電解質(zhì)電池相比，在安全性、成本及環(huán)境友好性上有突出表現(xiàn)，因此成為了近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。
然而水性電池的開(kāi)發(fā)實(shí)際上非常困難。一方面，水的分解電壓限制了電池的電壓和能量密度，這使得水性電池電化學(xué)窗口窄；另一方面，金屬電極(如鋅、鋁)在水溶液中易發(fā)生腐蝕或鈍化并且金屬負(fù)極在充放電過(guò)程中易形成枝晶，限制了水性電池的循環(huán)壽命和穩(wěn)定運(yùn)行。好在得益于近幾年在新型電極材料以及界面工程上獲得的突破，水性電池的發(fā)展整體上還是呈現(xiàn)積極態(tài)勢(shì)。
而就在近日，水性電池技術(shù)再次迎來(lái)重要突破，一項(xiàng)新的研究或?qū)⒋蜷_(kāi)其在新能源汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
據(jù)悉，美國(guó)科學(xué)家在水性電池常見(jiàn)問(wèn)題上獲得突破，在新的研究中開(kāi)發(fā)出一種水性/有機(jī)雙層電解質(zhì)，并使用由12-冠醚-4和四甘醇二甲醚制成的鋰納米簇來(lái)增強(qiáng)電解質(zhì)的性能，成功賦予了電解質(zhì)更強(qiáng)的穩(wěn)定性，解決了水性電池電解質(zhì)的問(wèn)題，并降低了其內(nèi)部電阻。測(cè)試結(jié)果顯示，運(yùn)用了新技術(shù)的水性電池，循環(huán)壽命可以達(dá)到2000次，并且能夠在0—4.9伏的電壓下工作。其安全性和環(huán)保性特點(diǎn)，有望廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域。
此外，該技術(shù)還具備許多潛在影響力，尤其是其安全性方面的優(yōu)勢(shì)，讓本就在對(duì)安全冗余要求嚴(yán)苛的場(chǎng)所備受關(guān)注的該技術(shù)，收獲了更高的重視。如果進(jìn)一步發(fā)展，其環(huán)保特性與安全性或許能夠簡(jiǎn)化部分能源產(chǎn)業(yè)的回收流程，降低回收壓力，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
當(dāng)然，這些還是未來(lái)式。由于水性電池作為一種新興的儲(chǔ)能技術(shù)，其商業(yè)化道路還非常長(zhǎng)，尤其是能量密度和循環(huán)壽命方面，許多細(xì)節(jié)問(wèn)題還需要等待進(jìn)一步的完善，因此，這項(xiàng)新技術(shù)很大程度上還只算是個(gè)開(kāi)始。不過(guò)相信隨著材料科學(xué)和電化學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，水性電池在未來(lái)不久，或許就會(huì)在我們生活中被廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮重要作用。
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