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穩(wěn)定循環(huán)兩千次 水性電池能否推動電動汽車等領域發(fā)展
2025年04月17日 17:23:28
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：4717
水性電池是以水溶液為電解質的電池技術，與傳統(tǒng)的有機電解質電池相比，在安全性、成本及環(huán)境友好性上有突出表現(xiàn)，因此成為了近年來研究的熱點。
水性電池是以水溶液為電解質的電池技術，與傳統(tǒng)的有機電解質電池相比，在安全性、成本及環(huán)境友好性上有突出表現(xiàn)，因此成為了近年來研究的熱點。
然而水性電池的開發(fā)實際上非常困難。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極在充放電過程中易形成枝晶，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。
而就在近日，水性電池技術再次迎來重要突破，一項新的研究或將打開其在新能源汽車領域的應用前景。
據(jù)悉，美國科學家在水性電池常見問題上獲得突破，在新的研究中開發(fā)出一種水性/有機雙層電解質，并使用由12-冠醚-4和四甘醇二甲醚制成的鋰納米簇來增強電解質的性能，成功賦予了電解質更強的穩(wěn)定性，解決了水性電池電解質的問題，并降低了其內部電阻。測試結果顯示，運用了新技術的水性電池，循環(huán)壽命可以達到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，有望廣泛應用于儲能系統(tǒng)、電動汽車等領域。
此外，該技術還具備許多潛在影響力，尤其是其安全性方面的優(yōu)勢，讓本就在對安全冗余要求嚴苛的場所備受關注的該技術，收獲了更高的重視。如果進一步發(fā)展，其環(huán)保特性與安全性或許能夠簡化部分能源產業(yè)的回收流程，降低回收壓力，推動經濟的發(fā)展。
當然，這些還是未來式。由于水性電池作為一種新興的儲能技術，其商業(yè)化道路還非常長，尤其是能量密度和循環(huán)壽命方面，許多細節(jié)問題還需要等待進一步的完善，因此，這項新技術很大程度上還只算是個開始。不過相信隨著材料科學和電化學技術的進步，水性電池在未來不久，或許就會在我們生活中被廣泛應用，并發(fā)揮重要作用。
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