新型鋰電池成本低僅為傳統車用鋰電池一半

復旦大學吳宇平教授領導的課題組突破傳統舊制，首次提出“ 電位穿越”理論，并于日前制成了平均充電電壓為2.4 伏、放電電壓為4.0 伏的新型水溶液可充鋰電池（簡稱為“ 水鋰電”），這一成果大大突破了水溶液的理論分解電壓1.23 伏。最新一期《自然》雜志子刊《科學報道》刊發了這一最新研究成果，該成果已引發美國能源研究機構、企業關注。

據了解，傳統方法制造的鋰電池生產成本較高，且其中有機電解質溶液存在一定安全隱患。業界一般采用“ 極化”方案（即不斷嘗試使用新型的材料制作電極）來解決水鋰電的核心問題——防止鋰離子和水在低電位發生反應。但該方案只能使水鋰電所產生的電壓最多達2 伏，且充放電效率低。吳宇平教授另辟蹊徑，用高分子材料和無機材料制成復合膜，包裹在金屬鋰外。這層復合膜幫助鋰離子的電位在正負極之間“ 時空穿越”——在它的作用下，質子和水分子無法在低電位下得到電子，就不會在鋰離子遷移過程中產生損耗。

據介紹，該包裹復合膜的新型水鋰電可大幅降低電池成本，其能量密度比目前普遍采用的有機電解質的動力鋰離子電池高出80%，從而使電池充電時間更短，儲存電量更多，耐用時間更久。以電動汽車為例，復旦新型水鋰電僅需10 秒即可完成充電，且能跑上400公里，而其成本僅有傳統車用鋰電池的一半。目前，該項技術離產業化僅“ 一步之遙”。

來源：科技日報

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