新型水基鋅電池可以代替锂離子電池是真的嗎？

TIME: 2022-08-30 新聞資訊

在既去年開發出水基锂電池后，美国马里兰大学又开发出水基锌电池了，这种可充电的水基锌电池，不仅容量大，寿命长，而且更安全，有望成为目前广泛使用的锂電池的理想替代品。

对于电池来说，体积小、容量大、寿命长、安全性高、制造成本低等都是理想的素质要求，但集这些特性于一身的电池目前还难以找到。就拿消费电子产品中广泛使用的锂電池来说，虽然在容量、体积、寿命等方面可圈可点，但其爆炸风险却让许多人诟病。

而此次美國馬裏蘭大學、陸軍研究實驗室和國家標准與技術研究院研究人員組成的研究小組，將傳統的鋅電池技術與水電池技術相結合，開發出了容量更大、安全性更高的可充電電池。他們使用新型的含水電解質，替代傳統锂離子電池中使用的易燃有機電解質，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。

研究人员指出，锌电池是一种安全且生产成本相对较低的电池，但能量密度低，寿命也短，因而并不完美。新型水基锌电池则克服了传统锌电池的这些缺点，不仅大大提高了电池的能量密度，电池寿命也延长了许多。而与锂電池相比，水基锌电池不仅可在能量密度方面与其一较高下，而且安全得多，不会有爆炸或引发火灾的风险。

研究人员对新型水基锌电池的商业化前景充满信心。他们表示，新型电池最终不仅可用于消费电子产品，成为锂電池的有力竞争者，还可在太空、深海等极端环境下使用，在航天、深海探测以及领域都有用武之地。

相關研究成果發表在最新一期《自然·材料》雜志上。

事實上，早在去年9月，美國陸軍研究實驗室（ARL）和馬裏蘭大學的研究人員首次開發出使用水鹽溶液作爲電解質的锂離子電池，可以達到家用電子設備（如筆記本電腦）所需的4.0伏特，而且不具有某些市售的非水溶液锂離子電池所具有的起火和爆炸危險。

據專攻電化學和材料科學的ARL研究員，同時也是這項研究的主要作者KangXu博士稱，這種技術將爲士兵提供一種完全安全和靈活的锂離子電池，具有與SOA锂離子電池相同的能量密度。即使是在嚴重的機械濫用情況下，該電池仍然沒有起火和爆炸的危險。

點評：水基系的在提升電池安全性上來看，效果顯著，從固態電池到是石墨烯電池再到現在的水基鋅電池，新的電池概念總是層出不窮，但截至目前在實際的應用中，還沒有哪種電池能真正取得突破實現産業化。新的電池技術可以關注，但這些所謂的新技術更多的是在炒作概念，行業的更應該關注的是新技術在近期是否具備産業化的條件。

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