中(zhong)國(guo)(guo)日(ri)報(bao)(bao)網9月8日(ri)電 綜合外媒9月7日(ri)報(bao)(bao)道，美國(guo)(guo)華(hua)人(ren)科學家6日(ri)發表(biao)研究論文稱，他(ta)們研制出一種基于水基電解液的新型(xing)鋰(li)離子電池，可(ke)以消(xiao)除目前普(pu)遍困擾(rao)人(ren)們的鋰(li)離子電池爆(bao)炸風險。

該論(lun)文(wen)發(fa)表(biao)在6日出版的(de)最新一期美(mei)國《焦耳》雜志上，由在美(mei)國馬里蘭大(da)學的(de)王春生(sheng)教授(shou)、楊重寅博士以及美(mei)國陸軍研究實驗室資深化學家(jia)許康等合作(zuo)完成。

英國廣(guang)播公(gong)司（BBC）網站報道稱，這(zhe)種鋰離(li)子電(dian)池儲存的能量(liang)完全可以滿足家用(yong)電(dian)器的需求，而且即使用(yong)硬(ying)物反復撞擊都不會起火或爆炸。

論文作者之一(yi)(yi)許康表示：“在(zai)(zai)過去，如(ru)果想制造高能(neng)量鋰電池(chi)，就必須選擇(ze)非水電解(jie)(jie)質電池(chi)，但(dan)這(zhe)樣一(yi)(yi)來電池(chi)的安全性(xing)(xing)就會打折扣，如(ru)果你(ni)更看(kan)重安全性(xing)(xing)，就必須使用水電解(jie)(jie)質電池(chi)，比如(ru)鎳金屬(shu)氫化物電池(chi)。現在(zai)(zai)，我們的研究表明新(xin)型鋰電池(chi)既可(ke)以擁有高能(neng)量，又(you)具有高安全性(xing)(xing)。”

2015年時，該團隊曾(ceng)研(yan)制(zhi)成功一(yi)款(kuan)水(shui)電(dian)解質電(dian)池(chi)(chi)，但其儲存的(de)能量僅有3伏級(ji)(ji)，此次(ci)研(yan)發的(de)新(xin)型鋰電(dian)池(chi)(chi)達到了4伏級(ji)(ji)。楊重(zhong)寅等研(yan)究人員表示(shi)，這(zhe)是(shi)第一(yi)次(ci)實現水(shui)基(ji)電(dian)解液(ye)的(de)4伏級(ji)(ji)電(dian)池(chi)(chi)，從原理上說是(shi)很重(zhong)大的(de)基(ji)礎性突破。

他(ta)們解(jie)釋說，傳(chuan)統商用化鋰離子電(dian)池(chi)使用極(ji)易燃(ran)的有(you)機電(dian)解(jie)液(ye)(ye)，安(an)全隱患嚴重。而(er)用不可燃(ran)的水基電(dian)解(jie)液(ye)(ye)替換有(you)機電(dian)解(jie)液(ye)(ye)的問題在于，前者電(dian)化學穩(wen)定窗(chuang)口一般小于2伏(fu)，一旦電(dian)極(ji)電(dian)壓超過(guo)這個數字，電(dian)解(jie)液(ye)(ye)就(jiu)失去穩(wen)定，因(yin)此能量密度受(shou)限。

最(zui)新研究的關鍵在于避免(mian)鋰金屬或(huo)石墨電(dian)極(ji)(ji)(ji)直接接觸水基電(dian)解液中(zhong)的水分子而導致(zhi)還原(yuan)產氫(qing)。為(wei)此，他(ta)們(men)開發(fa)出一種(zhong)非常疏(shu)水的膠(jiao)體保護層(ceng)材(cai)料(liao)，均(jun)勻包覆在電(dian)極(ji)(ji)(ji)表(biao)面，有效防止了水分解副(fu)反應導致(zhi)的電(dian)極(ji)(ji)(ji)失效。

更關(guan)鍵的(de)是，他們發現，在(zai)最(zui)初的(de)充放電循環(huan)中，保(bao)護層(ceng)中特定(ding)組分在(zai)負(fu)極表(biao)面(mian)原(yuan)位形成更為致密(mi)疏水的(de)固(gu)(gu)體電解液界(jie)面(mian)層(ceng)，進一步鈍化了負(fu)極表(biao)面(mian)，并且這一固(gu)(gu)體界(jie)面(mian)層(ceng)可在(zai)局部破損情況下自我修(xiu)復(fu)，保(bao)證了電池的(de)長期(qi)穩(wen)定(ding)性。

不過(guo)，許(xu)康(kang)表示，他(ta)們(men)的(de)研究成果還(huan)需要進(jin)一(yi)步完善，才能最終實(shi)現商業化生(sheng)產(chan)。