Nuevo voltaje de la batería de litio a base de agua de hasta 4 voltios estándar práctico para evitar el riesgo de explosión

Un equipo de científicos chinos ha desarrollado un nuevo tipo de batería de iones de litio basada en electrolitos de agua, según la Physicist Organisation Network. El voltaje no solo ha alcanzado por primera vez el estándar de 4 voltios requerido para dispositivos electrónicos domésticos como computadoras portátiles, sino que también puede evitar por completo los riesgos de incendio y explosión de las baterías de litio comerciales existentes. Los dos artículos relacionados se publicaron en las revistas "Science" y "Joule" recientemente publicadas.

Entre los productos electrónicos existentes, las baterías de iones de litio utilizan electrolitos no acuosos. Cuando funciona, el voltaje de la batería debe cumplir con el estándar de 4 voltios y es fácil de descomponer a este voltaje de trabajo. Por lo tanto, las baterías de litio suelen utilizar disolventes orgánicos como electrolitos. Sin embargo, dichos electrolitos son inflamables y explosivos, lo que puede hacer que los productos electrónicos se incendien y tengan una gran seguridad. peligros ocultos.

El equipo de Wangchunsheng de la Universidad de Maryland desarrolló una batería hidrolítica en 2015, pero el voltaje solo puede alcanzar los 3 voltios y el rendimiento de su electrodo se verá afectado por las soluciones acuosas. Esta vez, el equipo de Wangchunsheng colaboró con científicos como Xukang del Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU. Para desarrollar esta versión mejorada de la batería de litio a base de agua.

Los investigadores diseñaron un nuevo recubrimiento de gel de polímero. Debido a su drenaje especial, las moléculas de agua no pueden acercarse a la superficie del electrodo después de recubrir el electrodo. Después de la primera carga, el gel se descompone para formar una interfaz estable que separa el electrodo del electrolito y evita que las moléculas de agua se descompongan al voltaje de trabajo. La tecnología no solo mejora el almacenamiento de energía y el rendimiento de carga y descarga de la batería, sino que también evita por completo el peligro de explosión del electrolito de solvente orgánico.

Aunque el voltaje de funcionamiento de la nueva batería ha alcanzado el nivel comercial, todavía hay mucho margen de mejora en comparación con las baterías de iones de litio existentes. Por ejemplo, el costo del material de la batería nueva es alto y solo se puede cargar y descargar de 50 a 100 veces. Para tener una ventaja competitiva comercial, el ciclo de carga y descarga debe alcanzar más de 500 veces.

Sin embargo, es innegable que el método de tratamiento electroquímico detrás de la nueva batería tiene un significado de referencia importante para la tecnología de la batería, como la batería de iones de sodio, la batería de litio y azufre, la batería multiónica de zinc y magnesio, así como la galvanoplastia y la síntesis electroquímica.

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