復(fù)旦大學(xué)教授研究出新型水鋰電池

　　只要花10秒鐘充60千瓦時(shí)電，就可以讓裝備了新型水溶液可充鋰電池(簡(jiǎn)稱(chēng)為“水鋰電池”)的電動(dòng)汽車(chē)跑400公里。

　　近日，最新一期《自然》(Nature)雜志子刊《科學(xué)報(bào)道》(Sci.Report)刊發(fā)了復(fù)旦大學(xué)教授吳宇平領(lǐng)導(dǎo)的課題組關(guān)于水溶液鋰電池體系的最新研究成果。

　　據(jù)該課題組實(shí)驗(yàn)測(cè)算，這一技術(shù)制造的新型鋰電池，能量效率高達(dá)95%，它的能量密度(即同樣大小、質(zhì)量的情況下單位儲(chǔ)存電能)，比目前普遍采用有機(jī)電解質(zhì)的鋰離子電池高出80%。該課題組研究人員介紹，預(yù)計(jì)裝備這一新型水鋰電池的電動(dòng)汽車(chē)，滿(mǎn)電狀態(tài)下行駛距離可達(dá)400公里，而充電時(shí)間僅10秒鐘左右;如應(yīng)用于筆記本電腦、手機(jī)，待機(jī)時(shí)間可增加1倍以上。

　　據(jù)介紹，鋰電池的主要工作原理是依靠鋰離子在正負(fù)電極之間的遷移而產(chǎn)生電流的。這種遷移是在溶液中進(jìn)行的。但是由于低電位的鋰離子會(huì)和水溶液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)(析出氫，生成氫氧化鋰)，從而使電池自身發(fā)生損耗，不能發(fā)生可逆充電，因此水鋰電池研究要解決的核心問(wèn)題就是如何防止鋰離子和水在低電位發(fā)生反應(yīng)。而采用原有的“極化”(即不斷嘗試使用新型的材料制作電極)解決方案，只能使水鋰電池所產(chǎn)生的電壓最多達(dá)到2.0V，而且充放電效率低。

　　據(jù)課題組介紹，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(shí)間更短，儲(chǔ)存電量更多，耐用時(shí)間更久。該體系計(jì)算的實(shí)際能量密度大于220Wh/Kg(瓦時(shí)/公斤)，能量效率高達(dá)95%，預(yù)計(jì)裝備這一新型水鋰電的電動(dòng)汽車(chē)的行駛距離有望達(dá)到400公里，而現(xiàn)在市面上售賣(mài)的電動(dòng)車(chē)出行距離為150公里~180公里(如榮威E50在60公里等速時(shí)續(xù)航里程為180公里)。