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新型水锂电“造福”电动汽车 充电10秒钟可行驶400公里

2013-03-14 15:50
来源:新民网         新民网编辑:王玲    作者:张炯强 陶韡烁 T | T 字号: 打印 参与评论(0)

  【新民晚报·新民网】复旦大学昨天发布消息称:吴宇平教授领导的课题组开发一种新型水锂电,它颠覆了传统的锂电池制作及使用方法,将大大提升锂电池的安全性和使用效能。吴宇平透露,根据实验结果,装备这一新型水锂电的电动汽车,满电状态下行驶距离可达400公里,而充电时间仅10秒钟左右;如应用于笔记本电脑、手机,待机时间可增加一倍以上。

  这项研究发表在最新一期《自然·科学报道》杂志,已引发美国能源研究机构、企业关注。不过,吴宇平更希望与国内企业联手合作推动新技术尽早产业化。

  水锂电是锂电池的新突破

  在人们的日常生活中,锂电池已经是司空见惯必不可少的物品。从手机、电脑到大型机械设备、新能源汽车,可以说现代社会生活的许许多多新奇“装备”是由锂电池驱动的。对于普通老百姓来说,对于锂电池的要求无非是更安全——电池在任何情况下都不要突然爆炸;更耐用——电池使用时能支撑的时间久一些、距离远一些,电池的寿命更长一点,不用记挂着需要时常更换;更方便——在通过风能、太阳能、潮汐能发出来的电可以高效率地储存起来,给天黑时、没风、没电的时候用。人们期待锂电池有一种新的突破,在这种背景下,水锂电应运而生。

  能效高比普通锂电池多95%

  水锂电与普通锂电池相比,为何具备更安全、更耐用的效果,甚至可以解决电动汽车的充电难题呢?

  实验中,吴宇平课题组采用复合膜将金属锂进行包覆,而后将其置于在pH值呈中性的水溶液中,与锂离子电池中传统的正极材料如尖晶石锰酸锂组装,制成了平均充电电压为4.2V、放电电压为4.0V的新型水锂电。这一成果大大突破了水溶液的理论分解电压1.23V。在此基础上,他们发明了水锂电,其能量密度(即同样大小、质量的情况下,每单位储存电能的多少)比目前普遍采用的有机电解质的动力锂离子电池要高出了80%,能量效率高达95%。

  低成本更易大规模生产

  吴宇平介绍,水锂电是当今锂电池研发的前沿和方向之一,它是用普通的水溶液来替换传统锂电池中的有机电解质溶液。

  传统的锂离子电池在民众生活中应用广泛,但是在大型的储能系统中,用传统方法制造的锂电池成本高,对生产条件要求高,并且由于有机电解质的物理化学性质,存在较大安全隐患,迫切需要发展新型的低成本、易大规模生产、安全环保的蓄电池体系。由于水溶液的安全性能高,不会起火,离子导电率高,且成本也低,水锂电已经成为下一代大型储能电池发展的优选方向。(记者张炯强 通讯员陶韡烁)

(新民网编辑:王玲) 
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