简述新型的水基电池

外媒报道称，一种新型水基电池部件，或可成为制造安全、高能量、但又不会爆炸起火的电池的关键。尽管当前它的续航还不如传统材料，但研究人员希望可为进一步的研究奠定基础。市面上最常见的电池，仍然采用了两侧都有电极的锂离子方案。在充放电的过程中，粒子可在两极间来回移动。位于中间的电解质，可以帮助粒子的移动。然而大多数情况下，电解质都是由易燃的有机化学物质构成。

图1-典型MD模拟(图自：cell.com下同)

马里兰大学工程师、兼研究合著者ChunshengWang表示：虽然有防火的水基电解质存在，但水并不是很活泼，因此这种安全电池通常也并不强劲。

图2-水基电解液中的材料稳定性/4.0V稳定窗口

不过现在，研究人员们已经研制出了一种采用新型水基电解质的锂离子电池。这种电解质不会爆炸，并且电压达到了4V——与普通邮寄电解质不相上下。

图3-石墨阳极表面涂层的化学分析

这项研究中的电池，已较其他水基电解液电池好很多。不过它的短板也很明显——当前循环周期仅70次左右。

图4-不同4.0V水基锂电池的充放电电压/循环性能

马里兰大学工程师ChongyinYang表示，后续他们将努力将新型电池的循环周期提升到500次以上，以便将这项技术真正推向市场。

图5-水基电解质中的带电阳极和阴极材料的热稳定性