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穩定循環兩千次 水性電池能否推動電動汽車等領域發展
2025年04月17日 17:23:28
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：4747
水性電池是以水溶液為電解質的電池技術，與傳統的有機電解質電池相比，在安全性、成本及環境友好性上有突出表現，因此成為了近年來研究的熱點。
水性電池是以水溶液為電解質的電池技術，與傳統的有機電解質電池相比，在安全性、成本及環境友好性上有突出表現，因此成為了近年來研究的熱點。
然而水性電池的開發實際上非常困難。一方面，水的分解電壓限制了電池的電壓和能量密度，這使得水性電池電化學窗口窄；另一方面，金屬電極(如鋅、鋁)在水溶液中易發生腐蝕或鈍化并且金屬負極在充放電過程中易形成枝晶，限制了水性電池的循環壽命和穩定運行。好在得益于近幾年在新型電極材料以及界面工程上獲得的突破，水性電池的發展整體上還是呈現積極態勢。
而就在近日，水性電池技術再次迎來重要突破，一項新的研究或將打開其在新能源汽車領域的應用前景。
據悉，美國科學家在水性電池常見問題上獲得突破，在新的研究中開發出一種水性/有機雙層電解質，并使用由12-冠醚-4和四甘醇二甲醚制成的鋰納米簇來增強電解質的性能，成功賦予了電解質更強的穩定性，解決了水性電池電解質的問題，并降低了其內部電阻。測試結果顯示，運用了新技術的水性電池，循環壽命可以達到2000次，并且能夠在0—4.9伏的電壓下工作。其安全性和環保性特點，有望廣泛應用于儲能系統、電動汽車等領域。
此外，該技術還具備許多潛在影響力，尤其是其安全性方面的優勢，讓本就在對安全冗余要求嚴苛的場所備受關注的該技術，收獲了更高的重視。如果進一步發展，其環保特性與安全性或許能夠簡化部分能源產業的回收流程，降低回收壓力，推動經濟的發展。
當然，這些還是未來式。由于水性電池作為一種新興的儲能技術，其商業化道路還非常長，尤其是能量密度和循環壽命方面，許多細節問題還需要等待進一步的完善，因此，這項新技術很大程度上還只算是個開始。不過相信隨著材料科學和電化學技術的進步，水性電池在未來不久，或許就會在我們生活中被廣泛應用，并發揮重要作用。
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