Den ideelle erstatningen for litium-ion-batterier? Kan vann-baserte sinkbatterier gjøre dette?
Etter å ha utviklet et-vannbasert litiumbatteri i fjor, har University of Maryland utviklet et-vannbasert sinkbatteri. Kan det kommersialiseres denne gangen?
Amerikanske forskere har utviklet et oppladbart, vann-basert sinkbatteri som ikke bare har høy kapasitet, lang levetid, men som også er tryggere og som forventes å være en ideell erstatning for de mye brukte litium-ionbatteriene .
For batterier er liten størrelse, stor kapasitet, lang levetid, høy sikkerhet og lave produksjonskostnader ideelle kvalitetskrav, men batterier som integrerer disse egenskapene er fortsatt vanskelige å finne. Ta litiumbatterier som er mye brukt i elektroniske forbrukerprodukter som et eksempel. Selv om de er bemerkelsesverdige når det gjelder kapasitet, volum og levetid, har eksplosjonsrisikoen deres blitt kritisert av mange mennesker.
Denne gangen kombinerte et forskerteam sammensatt av forskere fra University of Maryland, Army Research Laboratory og National Institute of Standards and Technology tradisjonell sinkbatteriteknologi med vannbatteriteknologi for å utvikle en større kapasitet og sikrere batteri. oppladbart batteri. De brukte en ny type vandig elektrolytt for å erstatte den brennbare organiske elektrolytten som brukes i tradisjonelle litium-ionbatterier, noe som i stor grad forbedret sikkerheten til batteriet. og ved å tilsette metall sink og tilsette salt til elektrolytten, ble energitettheten til batteriet effektivt forbedret.
Forskerne bemerket at sinkbatterier er trygge og relativt rimelige å produsere, men er ikke perfekte på grunn av deres lave energitetthet og korte levetid. Det nye-vannbaserte sinkbatteriet overvinner disse manglene til det tradisjonelle sinkbatteriet, som ikke bare forbedrer energitettheten til batteriet betraktelig, men også forlenger batteriets levetid. Sammenlignet med litiumbatterier er vann-baserte sinkbatterier ikke bare sammenlignbare når det gjelder energitetthet, men er også mye tryggere, uten risiko for eksplosjon eller brann.
Forskerne er sikre på kommersialiseringsutsiktene til det nye-vannbaserte sinkbatteriet. De sa at den nye typen batteri etter hvert ikke bare vil bli brukt i forbrukerelektronikk og bli en sterk konkurrent til litiumbatterier, men også bli brukt i ekstreme miljøer som rom og dype hav, og det vil være nyttig i romfart, dyp{ {1}}havutforskning og andre felt.
De relevante forskningsresultatene ble publisert i siste utgave av tidsskriftet Nature Materials.
Faktisk, allerede i september i fjor utviklet forskere ved US Army Research Laboratory (ARL) og University of Maryland for første gang litium{{0}}ionbatterier ved bruk av et vann-salt løsning som en elektrolytt som kan oppnå det nødvendige nivået av hjemmeelektronikk som bærbare datamaskiner. 4,0 volt uten brann- og eksplosjonsfaren som noen kommersielt tilgjengelige ikke-vandige litium-ionbatterier gjør.
Ifølge Dr. Kang Xu, en ARL-forsker som spesialiserer seg i elektrokjemi og materialvitenskap og hovedforfatter av studien, vil denne teknologien gi soldater et helt trygt og fleksibelt litium-ionbatteri med samme energi som SOA litium{ {1}}ion batterier tetthet. Selv under alvorlig mekanisk misbruk forblir batteriet fritt for brann- og eksplosjonsfarer.
Kommentarer: Det vannbaserte-systemet har en betydelig effekt for å forbedre batterisikkerheten. Fra solid-batterier til grafenbatterier til vann-baserte sinkbatterier, nye batterikonsepter dukker alltid opp, men så langt i praktiske applikasjoner er det ingen type batteri som virkelig kan gjøre et gjennombrudd og realisere industrialiseringen. Ny batteriteknologi kan vi ta hensyn til, men disse såkalte nye teknologiene er mer et hypekonsept, og industrien bør være mer oppmerksom på om den nye teknologien har forutsetninger for industrialisering i nær fremtid.
