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鋰電“最完美替代品”：水性可充電電池更便宜、更安全

來源：財(cái)聯(lián)社 時(shí)間：2023-12-29 17:36

　　一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)可以將氫氣安全轉(zhuǎn)化為水，從而提高電池的安全性。這一進(jìn)步為更經(jīng)濟(jì)、更安全的水性可充電電池的商業(yè)化鋪平了道路。

　　今年夏天，地球正在經(jīng)歷極端天氣模式，包括嚴(yán)重的熱浪和強(qiáng)降雨。在這個(gè)充滿挑戰(zhàn)的時(shí)代，采用可再生能源和加強(qiáng)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施作為保護(hù)地球的戰(zhàn)略，現(xiàn)在比以往任何時(shí)候都更加緊迫。然而，由于可再生能源發(fā)電的不可預(yù)測(cè)性，這種方法面臨著重大挑戰(zhàn)，這依賴于不確定的變量，如不穩(wěn)定的天氣條件。

　　因此，對(duì)能夠按需儲(chǔ)存和供應(yīng)電力的儲(chǔ)能系統(tǒng)（ESS）的需求不斷增加，但目前用于儲(chǔ)能系統(tǒng)的鋰離子電池（Lib）不僅價(jià)格昂貴，而且容易發(fā)生潛在火災(zāi)，因此迫切需要開發(fā)更便宜、更安全的替代品。

　　韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院（KIST）能源存儲(chǔ)研究中心Oh, Si Hyoung博士團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種高安全性的水性可充電電池，可以在滿足成本和安全性需求的情況下及時(shí)提供“替代能源”。盡管可實(shí)現(xiàn)的能量密度較低，但由于原材料成本遠(yuǎn)低于鋰離子電池，因此具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

　　到目前為止，研究人員經(jīng)常試圖通過安裝表面保護(hù)層來最大限度地減少金屬陽極和電解質(zhì)之間的接觸面積來提高安全性。然而，在大多數(shù)情況下，金屬陽極的腐蝕和伴隨的電解液中的水分解是不可避免的，并且在長(zhǎng)期運(yùn)行中，氫氣的不斷積累會(huì)引起潛在的爆炸。

　　為了解決這一問題，研究組開發(fā)了由二氧化錳和鈀組成的復(fù)合催化劑，該催化劑可以自動(dòng)將電池內(nèi)部產(chǎn)生的氫氣轉(zhuǎn)化為水，從而確保電池的性能和安全性。

　　研究人員解釋稱，二氧化錳在正常情況下不與氫氣反應(yīng)，但當(dāng)加入少量鈀時(shí)，氫很容易被催化劑吸收，再生成水。在裝載新開發(fā)的催化劑的原型電池中，電池的內(nèi)壓保持在遠(yuǎn)低于安全極限的水平，并且沒有觀察到電解質(zhì)的消耗。

　　該研究結(jié)果有效地解決了水電池中最受關(guān)注的安全問題之一，為未來ESS的商業(yè)應(yīng)用邁出了重要的一步。用更便宜、更安全的水電池取代鋰電池，甚至可以引發(fā)全球ESS市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。（ 黃君芝）

責(zé)任編輯：許艷

校對(duì)：江蓬新