這個不錯--複旦研發出新型水鋰電池 充電10秒可驅動汽車400公裏

來源: 2013-04-06 18:02:54 [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀:


由複旦大學研發的一種新型水鋰電池,隻要花10秒鍾充60度電,就可以讓新能源電動汽車跑上400公裏。 複旦昨天(3月13日)發布的該項科研成果,於近日在《自然》(Nature)雜誌子刊《科學報告》(Scientific Reports)刊發。

這項關於水溶液鋰電池體係的最新研究,可將鋰電池性能提高80%。電動汽車隻需充電10秒即可行駛400公裏,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業的主要障礙,為新能源發展注入新動力。

從新能源汽車、手機、電腦到大型機械設備,現代社會生活的許許多多新奇裝備是由鋰電池驅動的。但是,傳統方法製造的鋰電池成本高,對生產條件要求 高,並且存在較大的安全隱患,已成為現有電動產品無法大規模推廣的主要阻礙。普通老百姓對於鋰電池的要求無非是更安全、更耐用、更方便。

複旦大學吳宇平教授

複旦大學吳宇平教授

近日,最新一期《自然》雜誌子刊《科學報道》刊發了複旦大學吳宇平教授領導的課題組關於水溶液鋰電池體係的最新研究成果。 其研發的新型水鋰電,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 充電隻要10秒鍾,充入大約60度左右的電,就可以使一輛新能源電動車連續跑上400公裏,而現在市麵上售賣的電動車出行距離為150-180公裏。如果 將新型水鋰電池應用於手機中,待機時間可以比目前的手機待機時間延長一倍,充電時間則隻要喝一杯茶的工夫。

吳宇平課題組13日向記者展示了這種鋰電池體係。一片薄薄的金屬鋰,被特製的複合膜緊密包裹,將其置於pH值呈中性的水溶液中,與鋰離子電池中傳 統的正極材料尖晶石錳酸鋰組裝,即可製成平均充電電壓為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。

據透露,目前普遍采用的是有機電解質動力鋰離子電池。在大型的儲能係統中,傳統鋰電池成本高,對生產條件要求高,並且由於有機電解質的物理化學性質,存在較大安全隱患。這也是目前電能汽車這樣的新能源產品得不到大規模推廣的主要阻礙。

新一代的電池將大大加快充電速度和電池容量

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展新型的低成本、易大規模生產、安全環保的蓄電池體係提供了可能。據稱,新型的水鋰電采用水溶液作為電解質,阻燃性增強,使電池在使用過程中不易發燙發熱,安全性能高;用高分子材料和無機材料製成複合膜,能將電池的能量損耗降到5%以下。

據吳宇平教授介紹,水鋰電是當今鋰電池研發的前沿和方向之一,它是用普通的水溶液來替換傳統鋰電池中的有機電解質溶液,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,阻燃性增強,使電池在使用過程中不容易發燙發熱,安全性能和成本較現有的鋰離子電池都具有明顯的優勢。 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過膜,一下就到了負極,然後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。”

據估計,如果將這種電池用於手機,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;用於汽車同樣如此,對環境構成的汙染也比 現有鋰電池小得多。 複旦研發出該成果後,已有國外能源機構提出了合作意向。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有前瞻性 的企業合作,將這一成果在國內汽車企業中率先實現產業化。他表示,“新型水鋰電在生活中可具體應用到各方各麵,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業。”吳宇平教授表示。