新型水锂电池充电10秒真能跑400公里吗?

高性能新型水锂电池从公布的数据来看,能量密度能够得到大的提升,循环性能也没有恶化,使用水系电解液也使安全性得到一定的保障,从这些方面看,新型水锂电池代表了锂电池发展的方向。

据课题组介绍,新型水锂电池可以大幅降低电池的成本,提高其能量密度,从而使电池充电时间更短,储存电量更多,耐用时间更久。该体系计算的实际能量密度大于220 Wh/Kg(瓦时/公斤),能量效率高达95%,预计装备这一新型水锂电的电动汽车的行驶距离有望达到400公里,而现在市面上售卖的电动车出行距离为150-180公里(如荣威E50在60公里等速时续航里程为180公里)。

从新能源汽车、手机、电脑到大型机械设备,现代社会生活的许许多多新奇装备是由锂电池驱动的。但是,传统方法制造的锂电池成本高,对生产条件要求高,并且存在较大的安全隐患,已成为现有电动产品无法大规模推广的主要阻碍。普通老百姓对于锂电池的要求无非是更安全、更耐用、更方便。近日,最新一期《自然》杂志子刊《科学报道》刊发了复旦大学吴宇平教授领导的课题组关于水溶液锂电池体系的最新研究成果。
其研发的新型水锂电,可以大幅降低电池的成本,提高其能量密度,从而使电池充电时间更短,储存电量更多,耐用时间更久。用吴宇平教授的话来说,用这种电池充电只要10秒钟,充入大约60度左右的电,就可以使一辆新能源电动车连续跑上400公里,而现在市面上售卖的电动车出行距离为150-180公里。如果将新型水锂电池应用于手机中,待机时间可以比目前的手机待机时间延长一倍,充电时间则只要喝一杯茶的工夫。

据介绍,锂电池的主要工作原理是依靠锂离子在正负电极之间的迁移而产生电流的。这种迁移是在溶液中进行的。
但是由于低电位的锂离子会和水溶液发生电化学反应(析出氢,生成氢氧化锂),从而使电池自身发生损耗,不能发生可逆充电,因此水锂电池研究要解决的核心问题就是如何防止锂离子和水在低电位发生反应。而采用原有的“极化”
(即不断尝试使用新型的材料制作电极)解决方案,只能使水锂电池所产生的电压最多达到2.0V,而且充放电效率低。
吴宇平介绍,该课题组则换了另外一种思路用高分子材料和无机材料制成复合膜,包裹在金属锂外。而这层复合膜成为了锂离子的电位在正负极之间“时空旁越”的“随意门”和“时光机”在这个膜的作用下,质子和水分子无法在低电位下得到电子,就不会在锂离子迁移过程中发生析氢或者水的分解。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注