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研究人員研發(fā)出無金屬的水基電池 可有效降低電池易燃性

時間:2021-04-26 09:05來源:蓋世汽車 作者:劉麗婷
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(圖片來源:期刊Cell Reports Physical Science)
 
       電池在現代生活中發(fā)揮著重要的作用,可為筆記本電腦、電話、機器人吸塵器、助聽器、起搏器,甚至是電動汽車等供電。但同時,它還存在著安全風險,并對環(huán)境造成影響。得克薩斯A&M大學(Texas A&M University)對一種特殊電池——無金屬水基電池的成分進行了研究。該電池可降低標準電池的易燃性,并減少使用電池生產過程中的金屬種類。
 
       目前大多數電池均為包含鋰和鈷的鋰離子電池,而鋰和鈷作為全球戰(zhàn)略性資源,僅存在于某些國家,但對全球經濟和美國電池制造業(yè)都非常重要。
 
       德克薩斯A&M大學Artie McFerrin化學工程系教授兼艾仕得涂料系統(Axalta Coating Systems)主席Jodie Lutkenhaus博士表示:“這項工作為設計無金屬水性電池帶來可能。通過不含金屬,我們可以滿足全球對電池中戰(zhàn)略金屬的緊迫需求,而通過使用水性材料,我們可以用水代替易燃的揮發(fā)性電解質。”
 
       通過使用較敏感的測量技術,即具有耗散監(jiān)測功能的電化學石英晶體微天平,研究人員能夠確定電極充放電時電子、離子和水是如何在電極中轉移的。
 
       Lutkenhaus表示:“通過了解這些信息,我們證明,增強的電極與水的相互作用可以改善儲能性能。”雖然該電池的能量存儲容量低于傳統的鋰離子電池,但也為將來更加可持續(xù)和不易揮發(fā)的電池鋪平了道路。目前這項研究尚處于初期階段,并具有很多實際的應用機會,其中包括作為醫(yī)療設備的可植入電池。
 
       Lutkenhaus稱:“通過使用完全不同的材料,例如我們使用的聚合物,可以完全去除鋰離子電池中的金屬。在這項工作中,我最喜歡的是能夠深刻描繪出與該氧化還原聚合物的分子轉運過程。而也是在近幾年中,我們才能夠在時間和規(guī)模上實現這一目標。”Lutkenhaus表示未來他們將需要找到更多與設計兼容的聚合物。她還表示:“一旦找到,我們就可生產出一種可實際應用的高性能全電芯。”
 
(責任編輯:子蕊)
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