新型镍锌电池或可取代锂离子电池

摘要

锂离子电池被广泛应用于手机、笔记本电脑等便携式电子产品。虽然具有众多优点,锂离子电池的安全性一直为人诟病,也不时引发消费者的担忧。因此,来自世界各地的研究人员都在致力于提高锂离子电池的安全性或者寻找锂离子电池的替代品。一项新的研究表明,一种以锌为电极的新型电池或有望取代锂离子电池。

题图

​​​(编译/魏昕宇)

锂离子电池被广泛应用于手机、笔记本电脑等便携式电子产品。虽然具有众多优点,锂离子电池的安全性一直为人诟病,也不时引发消费者的担忧。因此,来自世界各地的研究人员都在致力于提高锂离子电池的安全性或者寻找锂离子电池的替代品。一项新的研究表明,一种以锌为电极的新型电池或有望取代锂离子电池。

锂离子电池之所以不时出现火灾、爆炸等事故,主要原因在于锂离子电池必须使用易燃的有机溶剂作为电解液,而以锌为电极的电池则可以使用水溶液作为电解液,大大降低了电池起火的风险,而且锌的储量大、成本低,这都有利于锌电池的推广。但锌电池之所以至今还很少作为蓄电池使用,一个重要原因在于电池的充电过程难以控制,因此反复使用后电池性能显著下降。

来自美国海军研究实验室的研究人员决心从改进电极结构的角度解决这个问题。有别于传统的锌电极制备方法,他们不是直接将锌的粉末压成片,而是通过乳液方法将其制成多孔的海绵状结构。随后他们构建了以这种新型结构为阳极,碱式氧化镍为阴极的电池。测试表明,这种电池在使用过程中,锌的氧化和还原过程都更为均匀,因此电池历经多次充放电循环仍可保持较好的性能。研究人员希望这种新型电池有朝一日能够取代锂离子电池,从而让电子产品更加安全。

报道:http://cen.acs.org/articles/95/i18/Zinc-sponge-protects-rechargeable-battery.html

论文:http://science.sciencemag.org/content/356/6336/415

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