中新社天津11月24日電 (張道正 馬超)隨著三星Note7手機爆炸事件的持續(xù)發(fā)酵,手機硬件安全問題也引起大眾關注。有專家表示,手機爆炸多因電池原因。
中新社記者24日從南開大學獲悉,該?;瘜W學院博士研究生張寧設計的“水系鋅離子”電池科研成果可破解電動汽車、手機爆炸問題,使得鋅離子電池的效能、安全性、穩(wěn)定性等均有大幅提升和改進。
張寧介紹,鋰離子電池已經廣泛應用于人們的生產生活中,然而由于鋰離子在正負極間穿梭脫嵌,易在負極表面形成針狀金屬鋰即“鋰枝晶”,從而刺穿隔膜造成內短路,加上易燃有機電解液的使用大大降低了鋰電池的安全性。
此外,鋰資源短缺且分布不均勻(主要集中在南美),使鋰離子電池價格不斷攀升,這些不利于其在大規(guī)模儲能領域的應用。但鋅資源豐富廉價,同時水系電解液不存在易燃易爆隱患,其特點適合大規(guī)模儲能體系,如智能電網。所以,張寧等人將研究目標鎖定為水系鋅離子電池。
南開博士研究生的這一研究針對“水系鋅離子”電池設計出全新正極材料及電解液,首次將陽離子缺陷型鋅錳氧化物(ZnMn2O4)用于正極,同時首次使用高濃度大陰離子電解液三氟甲烷磺酸鋅(Zn(CF3SO3)2),使得鋅離子電池的效能、安全性、穩(wěn)定性等均有大幅提升和改進,也降低了成本。
張寧坦言,這一水系鋅離子電池目前并不完美,電池正極材料能量密度較低,約為鋰離子電池正極材料的一半,因此目前更適用于大規(guī)模儲能體系,而不太適用于便攜電子設備。“未來工作,可以集中在開發(fā)高電壓、高容量的正極材料,來提升電池的能量密度。”張寧說。
據(jù)悉,“水系鋅離子”電池相關科研成果發(fā)表在材料與化學類龍頭期刊《美國化學會志》,張寧為第一作者,其導師程方益研究員為通訊作者。該成果現(xiàn)已申請專利。(完)