新型“水电池”在压力下不会爆炸

研究人员展示“水电池”。

图片来源：卡雷尔·穆拉瓦·理查兹。澳大利亚皇家墨尔本理工大学

澳大利亚皇家墨尔本理工大学和中国辽宁大学联合团队发明了不会着火或爆炸的可回收“水电池”。新开发的电池处于水储能设备这一新兴领域的技术前沿，取得的突破显著提高了电池的性能和寿命。相关研究发表在最新一期《先进材料》杂志上。

研究人员表示，这种水基金属离子电池可称为“水电池”。有机电解液使电流在正极和负极之间流动，而该团队使用水取代有机电解液，这意味着它们的电池与锂离子电池不同，不会起火或爆炸。

“水电池”制造工艺简单，利于实现大规模生产。它使用的是镁和锌等材料，比其他类型的电池使用的替代品更丰富、更便宜、毒性更低，这有助于降低制造成本，并减少对人类健康和环境的风险。锂电池面临报废处置挑战，而“水电池”则可安全拆卸，材料可重复使用或回收。

在最新研究中，研究团队避免了电池中破坏性枝晶的生长，这种尖端的金属结构可导致短路和其他严重故障。他们在受影响的电池部件上涂上了铋金属及其氧化物，作为防止枝晶形成的保护层。

凭借更大的容量和更长的寿命，研究人员成功地将新设计与太阳能电池板相结合，展示了高效而稳定的可再生能源存储。

该团队正在缩小“水电池”与锂离子技术在能量密度方面的差距，目的是尽可能少地使用每单位功率的空间。最近，他们制造了一款镁离子“水电池”，其能量密度为每千克75瓦时。