据媒体报道,沈阳辽宁大学和澳大利亚皇家墨尔本理工大学的科学家联合开发了一款 “水性金属离子电池”,简称“水电池”。
由于科学家利用水替代了有机电解质,这意味着电池永远不可能起火,也不会爆炸。并且该电池还可以轻松拆卸,以便材料能够回收再利用。
研究团队目前已经开发出用于钟表的硬币大小的水基电池原型,以及类似于AA或AAA电池的圆柱形电池。
电池通过产生从电池的正极(阴极)到负极(阳极)的电子流来储存能量。当电子向相反方向流动时,它们会消耗能量,电池中的液体是用来在两端之间来回传递电子的。
在水电池中,电解液是加了一些盐的水,而不是硫酸或锂盐之类的东西。
目前,这种电池的使用寿命与市场上的锂离子电池相当,能量密度约为每公斤75瓦时,约为最新款特斯拉汽车电池的30%,未来通过开发新型纳米材料作为电极还有望再次提高能量密度。
此外,这种电池制作工艺简单,所用材料在自然界中含量丰富,价格低廉,毒性更低。科学家称,短期1到3年内有望替代铅酸电池,5到10年内有望取代锂离子电池。水电池有望5年内取代锂离子电池:不会燃爆、可回收再利用
水电池的全称是“水性金属离子电池”,专家表示新研发的水电池,在1到3年内有望替代铅酸电池,5到10年内有望取代锂离子电池。
为什么电动车事故频发?除了不规范停放电动车外,本身的锂电池燃烧更是“罪恶之源”。
锂电池起火时间每次非常短,这是因为内部锂离子热失控后,分解出的可燃气体与空气混合形成爆炸性混合气体,锂电池喷射出的高温颗粒,在局部空间会发生爆燃。
此外,锂电池起火还有持续时间长、燃烧温度高和扑灭困难等现象,并且锂电池的不合格率相当高,以2022年为例,市场监管总局对262家企业生产的295批次产品进行抽查,发现电动车电池不合格率高达21%,所以很多消费者虽然使用着电动车,但同时也在担心安全问题。
水电池的出现,即将改变电池易燃易爆缺点,在同等电量情况下,水电池的体型仅有锂电池33%,并且具备耐寒耐热优点,在户外不影响性能,寿命更是长达20年,后期维护更换成本更低。
重中之重的是,水电池相比于锂离子电池,它用水代替了有机电解质,严格意义上来说,媒介是添加了电解质粉末的水,闭合电路的离子在正负极流转之间,有很强的安全性,并且产生的电流在密闭环境中运转,不会直接和水接触,安全性有质的飞跃,所以水电池具备安全不起火、不燃爆的优点。
水电池使用的金属材料主要为锰和锌,这两种金属在地球上储量丰富,使用成本低,毒性低,不论是在产品售价、使用还是回收方面,水电池的优点都相当突出。
水电池是新能源革命浓墨重彩的一笔,值得一提的是,水电池除了日常使用外,在野外救援领域具备其他电池难以匹及的优点,在野外救援行动中,没有电力将严重耽误救援时间,而水电池只需要用水就能发电,这方面就完胜市场上其他电池,并且水电池体积小、重量轻、易携带、安全性高,期待水电池早日普及。