美國研究人員開發(fā)出一種可充電的水基鋅電池，不僅容量大，壽命長，而且更安全，有望成為目前廣泛使用的鋰電池的理想替代品。
對于電池來說，體積小、容量大、壽命長、安全性高、制造成本低等都是理想的素質(zhì)要求，但集這些特性于一身的電池目前還難以找到。就拿消費(fèi)電子產(chǎn)品中廣泛使用的鋰電池來說，雖然在容量、體積、壽命等方面可圈可點(diǎn)，但其爆炸風(fēng)險(xiǎn)卻讓許多人詬病。
而此次美國馬里蘭大學(xué)、陸軍研究實(shí)驗(yàn)室和國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院研究人員組成的研究小組，將傳統(tǒng)的鋅電池技術(shù)與水電池技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)出了容量更大、安全性更高的可充電電池。他們使用新型的含水電解質(zhì)，替代傳統(tǒng)鋰離子電池中使用的易燃有機(jī)電解質(zhì)，大大提高了電池的安全性;而通過添加金屬鋅以及在電解液中添加鹽，則有效提高了電池的能量密度。
研究人員指出，鋅電池是一種安全且生產(chǎn)成本相對較低的電池，但能量密度低，壽命也短，因而并不完美。新型水基鋅電池則克服了傳統(tǒng)鋅電池的這些缺點(diǎn)，不僅大大提高了電池的能量密度，電池壽命也延長了許多。而與鋰電池相比，水基鋅電池不僅可在能量密度方面與其一較高下，而且安全得多，不會有爆炸或引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。
研究人員對新型水基鋅電池的商業(yè)化前景充滿信心。他們表示，新型電池最終不僅可用于消費(fèi)電子產(chǎn)品，成為鋰電池的有力競爭者，還可在太空、深海等極端環(huán)境下使用，在航空航天、深海探測以及軍事領(lǐng)域都有用武之地。
相關(guān)研究成果發(fā)表在最新一期《自然·材料》雜志上。
