新型水电池可使用12万次循环
香港城市大学和南方科技大学的研究人员开发出一种新型环保型水系电池,有望成为传统锂离子电池的替代品。传统电池使用腐蚀性强的酸和碱,长期使用会腐蚀内部材料,如果处理不当还会造成严重的环境危害。而这种新型电池则完全避免了这些问题。
这种电池不使用有毒的电解液,而是采用类似于豆腐中使用的镁钙盐的中性溶液。该电解液的pH值为7,这意味着它不会腐蚀电极,从而显著延长电池寿命。
负极采用一种特殊合成的有机聚合物,该聚合物构成高导电性的塑料网络。其化学键能够快速存储二价离子,这对电池的稳定运行至关重要。正极则采用普鲁士蓝,这是一种在水系电池领域广为人知的材料。
测试表明,该电池的电压可达2.2V,比能量为48.3Wh/kg,其中最令人印象深刻的是其卓越的耐久性:在20A/g的高负载下,该电池经过12万次循环后仍保持稳定。如果每天充电一次,理论上可以使用300年以上,这与传统电池相比是无法相提并论的,传统电池在几千次循环后就开始失效。
该系统还实现了 112.8 mAh/g 的比容量,并且所用材料完全无毒,符合 RCRA 和 ISO 14001 等国际环境标准。这意味着它们无需特殊程序即可安全处置。
商业化需要解决诸如扩大有机聚合物生产规模和在有限空间内提高能量密度等挑战,但这项新技术预示着电池的未来将是安全、耐用和环保的。

























