充電時間短，安全性能高，廉價有機材料使水系電池更長壽

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科技日報北京6月22日電 （記者姜靖）長期以來，安全性和循環壽命對於鋰離子電池而言，就像魚和熊掌很難兼得。《自然·材料》雜誌網站近日發文稱，科學家利用廉價的有機材料製備出新型水系鋰離子電池，很好地解決了這一難題。

論文通訊作者、美國休斯頓大學德州超導中心教授姚彥22日接受科技日報記者採訪時表示，當前鋰離子電池採用可燃性有機電解液，存在很大的安全隱患，前不久三星Galaxy Note 7手機爆炸再次為業界敲響了警鐘。相比之下，鉛酸電池和鎳氫電池等水系電池使用水作為電解液，具有低成本、安全、不會燃燒等優點，但缺點也顯而易見——循環壽命短，只有300次左右，無法滿足電動汽車和儲能等5000次以上循環壽命的要求。

針對這一問題，姚彥他們利用廉價的有機材料取代現有水系電池的負極，在幾乎很少改變現有電池生產設備的情況下，使水系電池突破了壽命的瓶頸。“從某種意義上說，這對水系電池各類產品的升級改造具有重要意義。”姚彥說。

姚彥強調，他們使用的有機材料遠低於通常的電極材料價格，且不含有害重金屬元素，對環境沒有汙染。此外，該材料還具有比容量高、壽命長等優點，用該材料製成的新型水系鋰離子電池壽命是傳統鉛酸電池的10倍，充電時間也僅需20分鐘，可替代鉛酸電池用於汽車啟停電池、風光電儲能、低速電動車等新能源領域。

此外，新型水系鋰離子電池還可以簡化生產工藝，無需乾燥間，大大降低了生產成本。

姚彥透露，正在研發的第二代水系鋰離子電池具有更高的能量密度和更低的成本。目前該團隊已經申請了多個國際專利，希望加快從技術向產品的轉化進程。