我國(guó)突破水系鋰離子電池“壽命偏短”瓶頸

復(fù)旦大學(xué)新能源研究所夏永姚教授課題組關(guān)于水系鋰離子電池的研究取得突破性進(jìn)展，找到了導(dǎo)致水系鋰離子電池循環(huán)性差、即壽命偏短的核心問(wèn)題。這一研究成果發(fā)表在最新一期的國(guó)際一流學(xué)術(shù)刊物《自然—化學(xué)》(《NatureChemistry》)雜志上。

水系鋰離子電池具有價(jià)格廉價(jià)、無(wú)環(huán)境污染、安全性能高、高功率等優(yōu)點(diǎn)，這種電池將來(lái)可望用于風(fēng)力、太陽(yáng)能發(fā)電等能量?jī)?chǔ)存、智能電網(wǎng)峰谷調(diào)荷和短距離的電動(dòng)公交車(chē)等，但受循環(huán)性差等制約一直無(wú)法投入實(shí)際應(yīng)用。

夏永姚教授課題組自2004年起一直從事鋰離子嵌入化合物在水溶液電解質(zhì)中的研究。經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)和分析，研究人員證實(shí)，在水和氧氣存在下，作為電池負(fù)極的電極材料會(huì)被氧氣氧化是造成水系鋰離子電池容量衰減的主要原因，而通過(guò)電池密封消除氧氣氧化、選擇合適的電極材料負(fù)極和碳包覆正極，就能大大地提高電池的循環(huán)性能，將電池10分鐘倍率從充放電100次容積維持率低于50%提高到可充放電1000次循環(huán)，容量維持率在90%以上。

夏永姚教授對(duì)記者說(shuō)：“雖然研究對(duì)提高水溶液鋰離子電池的循環(huán)性能提供了重要指導(dǎo)，但是水系鋰離子電池真正能實(shí)際應(yīng)用還有一定距離。”