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由復旦大學研發(fā)的一種新型水鋰電池，只要花10秒鐘充60度電，就可以讓新能源電動汽車跑上400公里。 復旦昨天（3月13日）發(fā)布的該項科研成果，于近日在《自然》（Nature）雜志子刊《科學報告》（Scientific Reports）刊發(fā)。 這項關于水溶液鋰電池體系的最新研究，可將鋰電池性能提高80%。電動汽車只需充電10秒即可行駛400公里，這種電池成本低廉，安全不易爆炸。該科研成果將有望解決目前全球躊躇不前的電動汽車產(chǎn)業(yè)的主要障礙，為新能源發(fā)展注入新動力。 從新能源汽車、手機、電腦到大型機械設備，現(xiàn)代社會生活的許許多多新奇裝備是由鋰電池驅(qū)動的。但是，傳統(tǒng)方法制造的鋰電池成本高，對生產(chǎn)條件要求高，并且存在較大的安全隱患，已成為現(xiàn)有電動產(chǎn)品無法大規(guī)模推廣的主要阻礙。普通老百姓對于鋰電池的要求無非是更安全、更耐用、更方便。 復旦大學吳宇平教授 近日，最新一期《自然》雜志子刊《科學報道》刊發(fā)了復旦大學吳宇平教授領導的課題組關于水溶液鋰電池體系的最新研究成果。 其研發(fā)的新型水鋰電，可以大幅降低電池的成本，提高其能量密度，從而使電池充電時間更短，儲存電量更多，耐用時間更久。用吳宇平教授的話來說，用這種電池充電只要10秒鐘，充入大約60度左右的電，就可以使一輛新能源電動車連續(xù)跑上400公里，而現(xiàn)在市面上售賣的電動車出行距離為150-180公里。如果將新型水鋰電池應用于手機中，待機時間可以比目前的手機待機時間延長一倍，充電時間則只要喝一杯茶的工夫。 吳宇平課題組13日向記者展示了這種鋰電池體系。一片薄薄的金屬鋰，被特制的復合膜緊密包裹，將其置于pH值呈中性的水溶液中，與鋰離子電池中傳統(tǒng)的正極材料尖晶石錳酸鋰組裝，即可制成平均充電電壓為4.2V、放電電壓為4.0V的新型水鋰電，這一成果大大突破了水溶液的理論分解電壓1.23V。 據(jù)透露，目前普遍采用的是有機電解質(zhì)動力鋰離子電池。在大型的儲能系統(tǒng)中，傳統(tǒng)鋰電池成本高，對生產(chǎn)條件要求高，并且由于有機電解質(zhì)的物理化學性質(zhì)，存在較大安全隱患。這也是目前電能汽車這樣的新能源產(chǎn)品得不到大規(guī)模推廣的主要阻礙。 新一代的電池將大大加快充電速度和電池容量 吳宇平課題組的這項成果對發(fā)展新型的低成本、易大規(guī)模生產(chǎn)、安全環(huán)保的蓄電池體系提供了可能。據(jù)稱，新型的水鋰電采用水溶液作為電解質(zhì)，阻燃性增強，使電池在使用過程中不易發(fā)燙發(fā)熱，安全性能高；用高分子材料和無機材料制成復合膜，能將電池的能量損耗降到5%以下。 據(jù)吳宇平教授介紹，水鋰電是當今鋰電池研發(fā)的前沿和方向之一，它是用普通的水溶液來替換傳統(tǒng)鋰電池中的有機電解質(zhì)溶液，安全性能高，不會起火。此外，新型的水鋰電采用水溶液作為電解質(zhì)，阻燃性增強，使電池在使用過程中不容易發(fā)燙發(fā)熱，安全性能和成本較現(xiàn)有的鋰離子電池都具有明顯的優(yōu)勢。 吳宇平打趣地說道：“你可以把他形象地想象成鋰離子的電位經(jīng)過膜，一下就到了負極，然后又直接從負極回到正極，就好像人跨過任意門可以直接在地球和外太空之間往返?！?/div> 據(jù)估計，如果將這種電池用于手機，同樣大小的電池至少能將手機通話時間延長一倍，成本則不足原有的一半；用于汽車同樣如此，對環(huán)境構(gòu)成的污染也比現(xiàn)有鋰電池小得多。 復旦研發(fā)出該成果后，已有國外能源機構(gòu)提出了合作意向。吳宇平說，美國能源研究所已“瞄”上這項研究，希望與他達成合作意向。但他更希望能與國內(nèi)有前瞻性的企業(yè)合作，將這一成果在國內(nèi)汽車企業(yè)中率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。他表示，“新型水鋰電在生活中可具體應用到各方各面，希望水鋰電的突破能夠最終使消費者對安全放心、對成本接受，解決目前全球躊躇不前的電動汽車產(chǎn)業(yè)?！眳怯钇浇淌诒硎?/div>  |
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