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                      華東師大研發的新型安全動力電池明起亮相工博會
                      “鋅+碘”電池可彎可折可穿戴

                        ■本報記者 徐瑞哲

                        什么電池可以保障充足電力又沒有爆炸隱患?在本周三開幕的第20屆中國國際工業博覽會上,華東師范大學的“鋅+碘”新型安全動力電池將亮相高校展區。隨著研究開發的推進,無污染、高安全、長壽命且具有合適充電時間的新型鋅碘電池,可應用于日常生活、交通出行等領域。這種電池還可呈現柔性狀態,可能完全改變數字化生活。

                        鋅碘材料環境友好

                        新能源車呼聲日高,這對車用電池提出新要求:電池的生產、使用、回收等各環節都要環保,而且要有足夠大的儲能密度和功率密度,電池的充電時間要合適,能在10分鐘至1個小時內充滿。

                        對此,華東師范大學信息科學技術學院研究員、博士生導師王連衛對各種電池的優缺點進行比選。他表示,目前研究較多的仍是鋰離子電池,此外鋰空氣電池、石墨烯電池也是關注熱點,“可這一類電池主要使用的是易燃有機電解液,安全問題始終存在。”王連衛團隊發現,人們熟悉的鋅和碘都是環境友好材料,碘化鋅水溶液無毒且不易燃燒,由碘和鋅組成的鋅碘電池也符合環保要求。已有研究表明,這種電池的能量密度已超過常用的磷酸鐵鋰電池,很有前途。但他們遇到的最大挑戰在于鋅碘電池大多是液流電池,而且體積龐大,很難應用于日常生活。

                        過度放電能自修復

                        王連衛課題組對傳統意義上的鋅碘電池進行大刀闊斧的“改革”。他們多年來在電極材料、電池隔膜、電池整體結構等方面進行大量探索,在鋅溴電池及鋅碘電池領域研究成果的基礎上,課題組研究發現,這類新型電池的充放電過程中,電池內離子交換膜的兩邊產生壓差,如不采取附加的液流架構,電池結構就可能不穩定,甚至被損壞。經過不斷實驗,課題組采用人工修飾的回流通道,成功解決這一老大難問題。

                        王連衛等還發現,這種電池具有自修復特性,即使過度放電,也可恢復。他說,鋅碘電池有較好的充放電循環特性,可多次循環,可以說鋅碘電池是種長壽命電池。課題組預期,鋅碘電池研發成功和投入應用,不僅可取代對環境有害、在日常生活中大量使用的鉛蓄電池,也可促進安全性車用電池研發,真正做到綠色出行、安全消費。

                        值得注意的是,從鋅碘電池工作原理可見,如果電池包裝材料全部換成柔性材料,它仍可工作。“這意味著,我們可以制作可彎曲的柔性鋅碘電池,滿足當下柔性電子產品、可穿戴設備的快速發展。”王連衛說,傳統電池是剛性的,在彎曲、折疊時,容易發生安全問題,而柔性鋅碘電池在保持良好柔性的同時,仍能保持原有能量密度,不影響設備續航時間。

                      《解放日報》-2018-9-18

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