近日，香港中文大學(xué)的研究人員們將護(hù)膚霜中常見的水溶性聚合物用于鋰離子電池的液態(tài)電解質(zhì)。沒想到在改善電池穩(wěn)定性的同時，還降低了制造成本和毒性。盡管鋰離子電池已經(jīng)在移動設(shè)備和電動汽車上得到了廣泛的應(yīng)用，但常規(guī)液態(tài)電解質(zhì)仍容易在高溫環(huán)境下起火或膨脹，比如2016年的三星Galaxy Note 7電池失效事件。
為了提升鋰離子電池的安全性，研究人員已經(jīng)付出了很多的努力，包括內(nèi)置阻燃劑的設(shè)計，以便電解質(zhì)能夠具有更好的抗沖擊破壞的能力。
另一種思路是采用不會起火的水基電解質(zhì)，以避免由于水的穩(wěn)定性問題導(dǎo)致電壓和能量密度偏低。
近日，由香港中文大學(xué)工程系 Yi-Chun Li教授帶領(lǐng)的研究團隊，就通過使用廉價、安全、環(huán)保的水溶性高分子聚合物，推動了此類電池的發(fā)展方向。
有趣的是，這種成分可在護(hù)膚霜、牙膏、藥品、甚至食品飲料中找到，它就是聚乙二醇。報道稱，作為一種新型水基電解質(zhì)穩(wěn)定劑，其能夠?qū)⒎€(wěn)定性窗口擴大至3.2V 。
作為對比，盡管其它水性電池設(shè)計可以使電壓升高，但通常需要使用高濃度且有毒的鹽來穩(wěn)定水分子。
新設(shè)計中使用的水、聚乙二醇和低濃度的鋰鹽組合，意味著鋰離子電池的制造成本和毒性都保持相對較低的水平。更棒的是，新型電池可在300個充放電周期后依然保持穩(wěn)定。
研究團隊在新聞稿中稱：“這項發(fā)現(xiàn)為設(shè)計具有大電壓窗口和高穩(wěn)定性的液態(tài)電解質(zhì)提供了一個新的平臺，從而更加安全、環(huán)保、廉價地存儲能量”。
