長(zhǎng)期以來，安全性和循環(huán)壽命對(duì)于鋰離子電池而言，就像魚和熊掌很難兼得。《自然·材料》雜志網(wǎng)站近日發(fā)文稱，科學(xué)家利用廉價(jià)的有機(jī)材料制備出新型水系鋰離子電池，很好地解決了這一難題。

論文通訊作者、美國(guó)休斯頓大學(xué)德州超導(dǎo)中心教授姚彥22日接受記者采訪時(shí)表示，當(dāng)前鋰離子電池采用可燃性有機(jī)電解液，存在很大的安全隱患，前不久三星GalaxyNote7手機(jī)爆炸再次為業(yè)界敲響了警鐘。相比之下，鉛酸電池和鎳氫電池等水系電池使用水作為電解液，具有低成本、安全、不會(huì)燃燒等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)也顯而易見——循環(huán)壽命短，只有300次左右，無法滿足電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能等5000次以上循環(huán)壽命的要求。

針對(duì)這一問題，姚彥他們利用廉價(jià)的有機(jī)材料取代現(xiàn)有水系電池的負(fù)極，在幾乎很少改變現(xiàn)有電池生產(chǎn)設(shè)備的情況下，使水系電池突破了壽命的瓶頸。“從某種意義上說，這對(duì)水系電池各類產(chǎn)品的升級(jí)改造具有重要意義。”姚彥說。

姚彥強(qiáng)調(diào)，他們使用的有機(jī)材料遠(yuǎn)低于通常的電極材料價(jià)格，且不含有害重金屬元素，對(duì)環(huán)境沒有污染。此外，該材料還具有比容量高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，用該材料制成的新型水系鋰離子電池壽命是傳統(tǒng)鉛酸電池的10倍，充電時(shí)間也僅需20分鐘，可替代鉛酸電池用于汽車啟停電池、風(fēng)光電儲(chǔ)能、低速電動(dòng)車等新能源領(lǐng)域。

此外，新型水系鋰離子電池還可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，無需干燥間，大大降低了生產(chǎn)成本。

姚彥透露，正在研發(fā)的第二代水系鋰離子電池具有更高的能量密度和更低的成本。目前該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)申請(qǐng)了多個(gè)國(guó)際專利，希望加快從技術(shù)向產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化進(jìn)程。