| 发布时间：2025-04-17 | 新型水性电池能稳定循环两千次 | 字体
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科技日报北京4月16日电 （记者刘霞）美国科学家开发出一种水性电池，能稳定循环2000次。鉴于水性电池比非水性锂电池更安全，其有望成为锂离子电池的补充，应用于电动汽车等领域。相关研究发表于新一期《自然·纳米技术》杂志。
水性电池是一种以水溶液为电解液的电池。与传统非水性锂离子电池相比，水性电池使用基于水的电解质，不存在易燃风险，大大降低了使用过程中的安全隐患。此外，相比传统电池类型，水性电池对环境污染更小，更加环保。水性电池的安全性和环保性特点，有望广泛应用于储能系统、电动汽车等领域。
但是，水性电池也有诸多不足之处。首先，由于电解液为水溶液，其离子传输速度较慢，导致水性电池的能量密度相对较低。其次，如果水性电池的电解质中出现杂质，会导致电解质的稳定性下降，影响电池寿命和性能表现。这些短板使水性电池目前的应用范围有限。
为攻克上述难题，在最新研究中，科学家开发出一种水性/有机双层电解质，而且使用锂纳米簇来增强电解质的性能。这些纳米簇由12-冠醚-4和四甘醇二甲醚制成。
这种设计克服了水性电池电解质的问题，增强了电解质的稳定性，也降低了其内部电阻，使电池实现了高循环寿命（2000次循环）。
这种新型水性电池能在0—4.9伏的电压下工作，比其他类型电池更清洁、更安全，也更容易回收。电池的高生命周期也显示出非凡的耐用性，为其广泛应用奠定了坚实基础。
新型水性电池的突破为新能源领域注入了巨大潜力。这一成果的核心意义，在于以颠覆性技术重构电池安全与环保的边界。在应用层面，水性电池凭借水性电解质的本征安全性，可大幅降低储能电站、电动汽车等场所的火灾风险，尤其适合对安全冗余要求严苛的场所。而其环保特性也更契合当前趋势，在减少重金属污染的同时简化回收流程，推动循环经济发展。
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