新一代锂离子电池可在极端条件下工作

锂离子电池已成为消费电子、特种和特种航天系统的首选储能方式。但锂离子电池中使用的有机电解质的潜在安全隐患仍然是一个被持续关注的问题。

还记得前几年有关美国悬滑板爆炸的报道吗？罪魁祸首就是劣质的锂离子电池，它含有高度易燃、有毒、和对潮湿环境敏感的电解质。

约翰斯霍普金斯大学应用物理实验室的一个科学家小组，此前与来自马里兰大学和美国陆军研究实验室的研究人员合作，共同研发出了一种新的柔性锂离子电池，安全性较高，且能在切割、下沉和弹道冲击等极端条件下工作。

在他们的题为《兼具高能量密度和功率密度的柔性水性锂电池》的研究论文中，科学家们描述了他们的工作，并表示这种新型高浓度水基电解质“可以解决传统锂离子电池不稳定的问题”。

该团队以最少的包装在露天实验这种锂离子电池时，只使用一些电子绝缘的耐热胶带来保持它的位置。在他们的演示中，电池没有任何安全顾虑地为电机持续供电。为了充分展示其安全潜力，研究小组在电池运行时进行了一系列的测试，包括切割电池，浸泡海水，并在APL设备上进行了弹道冲击测试。而传统锂离子电池几乎没有可能承受这些测试。

显然，这些测试不仅没有造成灾难性的失败，而且电池能保持其性能，即使在没有受到损坏的情况下，使其完全暴露在空气和水中，仍能持续为负载供电。

盐水电解质的超凡安全性源自水与高浓度盐的紧密结合，并且电解质具有轻微的疏水性，意味着它排斥水。

该小组正在寻找机会将该技术转让给军方。

APL高级研究科学家兼首席研究员KostasGerasopoulos说：“我们想展示这种技术在实际应用中的真正意义，特别是对军队来说，在任务中，当士兵们暴露在极端的环境下时，它保证安全和保持性能的优势是前所未有的。”

虽然这种新一代柔性电池已经表现出了相当大的上商业潜力，但它们仍处于原型阶段。

Gerasopoulos表示，“这项工作虽然证明了我们可以制造安全的锂离子电池，并具有承受极端环境的优势。但我们希望进一步提高电解质的稳定性和电池的能量密度。”

作为大部分电子产品的供电来源，锂离子电池几乎在遍布电子产品的现代化社会中扮演着尤为重要的角色，然而目前的技术能力仍然无法解决能量密度低和使用寿命的短板，新的技术不仅让这种锂离子电池获得了较高的能量密度和极端环境下的工作能力，也让我们看到了其商业化的巨大潜力，对于锂离子电池技术的相关技术趋势TechPower科技力会持续跟进报道。