新型水基电池部件可能是防止电子设备爆炸的关键
一种新型的水基电池部件可能是安全、强大、不会着火的电池的关键。虽然它们的寿命不如我们**中已有的电池，但研究人员希望这是解决电子产品爆炸灾难的重要下一步。
最常见的电池是锂离子电池，两侧有导电体或电极。当离子从一个电极移动到另一个电极时，这些电荷和放电。中间的电解质帮助离子移动。大多数情况下，电解液是由容易燃烧的有机化学物质制成的。马里兰大学的工程师王春生（音译）是这项新研究的合著者，他说，防火的水基电解质也存在，但由于水不是很活泼，这些更安全的电池通常不是很强大。现在，科学家们已经开发出一种锂离子电池，这种电池使用的水性电解液不会爆炸，可以达到4伏——与更常见的有机电解液的电压相同。研究结果发表在今天的《焦耳》杂志上。
两年前，王的团队（与美国陆军研究实验室的化学家康旭合作）发明了一种能达到3伏的水基电解质。但是，尽管电解液是安全的，但它会使其中一个电极退化，所以它不能容纳很多能量。在今天的论文中，他们开发了一种水基电解液，这种电解液有一个只有有机电解液才有的特殊功能：一种固体涂层，可以保护电极不被降解。
在含有有机电解质的锂离子电池中，一些化学物质在第一次充电时会分解成一层固体保护层。这一层被称为“固体电解质界面”（SEI）。水基电解质通常没有SEI，因为分解水不会形成任何化学物质来形成固体层。
但是研究小组创造了一种含盐浓度很高的水基电解质，这种电解质就能够产生SEI。所以，你仍然可以得到水的安全性，还有一层固体保护层可以保护电极不被破坏，让它保持更多的能量。
这些电池已经比其他水基电池好了。但有一个很大的限制：它们只能工作大约70次循环，电池公司希望电池至少能工作500次。“下一步是**更长的循环，”合著者、UMD工程师杨崇银（Chongyin Yang）说我们真的很想把这项技术推向真正的应用，并推向市场。”
- 发表于 2021-05-30 00:03
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