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推出新型水性鋰電池

2022-08-20

鋰電池

在現(xiàn)有的電子產(chǎn)品中,鋰離子電池使用非水電解質(zhì)。電子設(shè)備工作時(shí),電池電壓必須達(dá)到4V標(biāo)準(zhǔn),但在這個(gè)電壓下,水很容易電解,所以鋰電池通常使用有機(jī)溶劑作為電解液,但這些電解液易燃,使用方便。易爆,存在很大的安全隱患。

新型水鋰電池采用新型聚合物涂層,具有特殊的排水性。涂在電極上后,水分子不能靠近電極表面。次充電后,凝膠它溶解成一個(gè)穩(wěn)定的界面,將電極與電解質(zhì)隔離,并防止水分子在工作電壓下分解。該技術(shù)不僅提高了電池的儲(chǔ)能和充放電性能,而且完全避免了有機(jī)溶劑電解液發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。

雖然新型電池的工作電壓已經(jīng)達(dá)到基本商用水平,但與目前的鋰離子電池相比,還有很大的提升空間。比如鋅電池材料成本比較高,充放電只能達(dá)到50~100次。但不可否認(rèn)的是,它對(duì)鈉離子電池、鋰硫電池、鋅鎂多離子電池等電池技術(shù)以及電鍍和電化學(xué)合成具有重要的參考意義。

目前鋰電池技術(shù)研發(fā)的方向主要是在保證電池的安全性、可循環(huán)性等基本性能的基礎(chǔ)上不斷提高能量密度。在傳統(tǒng)3C領(lǐng)域,由于智能手機(jī)和平板電腦的普及,原有電池系統(tǒng)的能量密度無(wú)法滿(mǎn)足續(xù)航要求。能量密度主要是通過(guò)改進(jìn)電池設(shè)計(jì)和提高電池電壓來(lái)提高的,但現(xiàn)有的材料體系提高了電壓。在極限情況下,它只能增加大約 13-20%。

雖然實(shí)驗(yàn)室制備的水鋰電池的能量密度比目前傳統(tǒng)技術(shù)電池高出80%,但距離產(chǎn)業(yè)化還很遙遠(yuǎn)。從裝備制造研發(fā),到材料制備工藝優(yōu)化,再到檢測(cè),每一步都要做到盡善盡美。

目前,新型水鋰電池還只是實(shí)驗(yàn)室的一種研究。這款實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的產(chǎn)品能否經(jīng)受住放大產(chǎn)品的考驗(yàn),尤其是放大產(chǎn)品的整體性能是否還能滿(mǎn)足循環(huán)、安全性尚不清楚,存在技術(shù)上的不確定性。更重要的是,這種電池包括配套產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備并不完善,產(chǎn)業(yè)化能否奏效還需謹(jǐn)慎。


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