為了電池安全而改采用水性電解質(zhì)的概念并不新穎,但這種設(shè)計(jì)雖然較之鋰電池更不易燃,價(jià)格便宜許多,但也帶來壽命減短、低功耗等問題,對(duì)消費(fèi)性電子產(chǎn)品來說就好比豬一般的隊(duì)友。
不過來自韓國科學(xué)技術(shù)研究院(KAIST)與韓國江原大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出突破性的設(shè)備,據(jù)《Interesting Engineering》報(bào)導(dǎo),這是有史以來科學(xué)家第一次有效解決了含水電容設(shè)備其充電速度與高能量密度的限制,此外,這項(xiàng)設(shè)備能在達(dá)到性能目標(biāo)的同時(shí)保持高度穩(wěn)定性。
基本上,團(tuán)隊(duì)透過一系列不同材料設(shè)計(jì)出全新的陰極 – 陽極結(jié)構(gòu),陽極由網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的石墨烯聚合物制成,具有高表面積以儲(chǔ)存更多能量,陰極則由嵌在石墨烯上的氧化鎳納米粒子組成,由于能量密度高、兩電極之間的能量損失降至最低,在超過 10 萬次氧化還原循環(huán)后,其電容量仍約維持在 100%。
新設(shè)備的功率密度則比類似水性電池設(shè)計(jì)還高出 100 倍,用傳統(tǒng) USB 充電器等低功耗系統(tǒng)就能在 20——30 秒內(nèi)將電力從零充到飽。
和鋰電池相比,水性電池更環(huán)保,制造容易,若再加上高電容與高穩(wěn)定性、可以快速充電等優(yōu)點(diǎn),則商業(yè)化之路將能更順利。《Interesting Engineering》認(rèn)為,相關(guān)行業(yè)勢(shì)必會(huì)對(duì)該團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)創(chuàng)新開發(fā)做出回應(yīng)。研究發(fā)布在《Advanced Energy Materials》期刊。
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