【江苏科技报】江苏师范大学团队成功研发高性能水系电池

来源:宣传部作者:时间:2024-05-24浏览:10设置

  江苏科技报5月24日报道我校赖超教授团队研发成果,报道内容如下:

有望解决电动自行车电池的安全隐患

江苏师范大学团队成功研发高性能水系电池

  本报讯(通讯员 吴向裕 沈文扬 记者 陶韬) 5月22日,记者从江苏师范大学获悉,该校赖超教授团队聚焦锌离子电池电解液体系的开发,通过研究电解质来提升锌储能电池的稳定性,在发明本征上不爆炸、不燃烧、无毒、不含危险废物的新型储能电池体系方面不断取得突破。

  赖超团队长期从事锂电池电解液的研究。近几年,面对电动自行车电池出现的爆燃事件,赖超在科研之余经常思考,既然锂电池有如此大的风险隐患,能不能研究出一种更安全更环保的新型电池来代替锂电池呢?

  “新型水系锌离子电池由氧化物正极、锌金属负极、电解液和绝缘的隔膜组成,与锂离子电池的结构非常相似,但同时具有高安全和低成本的特性。”赖超介绍,相比于传统的铅酸电池,水系锌离子电池具有能量密度高和安全环保的优点,可应用于电动自行车和大规模储能领域。

  赖超表示,样普通有机电解液体系中存在易燃溶剂,因此一旦发生热失控就会存在较大的安全隐患。“比如电动车所用动力电池从燃烧到爆炸的过程往往异常迅速,留给人们的逃生时间很短。水系电解液不仅无毒,且不可燃,能大大降低因出现电流过载发热而导致电池爆炸的风险,安全性可以得到显著提升。”

  此外,水系锌离子电池还有另一个优势:快充。“因为水系锌离子电池的工作原理是水溶液中的离子传导,充电速度非常快,而且不会发热,同时成本低廉,很适合应急使用。例如遇到极端天气出现供电困难的情况,就可以使用水系锌电池以解燃眉之急。如果能运用于大规模储能产业,这种电池则更具优势。总结起来就是三个优点:低成本、高安全、绿色环保。”赖超说。

  目前,赖超团队已尝试将水系电池的电解液做成凝胶态,不但能有效减缓锌负极的腐蚀问题,而且可以延长水系锌动力电池的使用寿命和提高电池的整体性能。

  赖超团队还研制了一款可俱家庭使用的应急干粉锌电池,只需要通过注水口向电池内加水就可以发电。这款电池不仅体积小、重量轻、携带使用都很方便,而且适合长期保存。赖超说:“我们现在开发的这款干粉电池,主要作为应急电源使用,不加水不使用可以存放几十年,需要使用时,加什么样的水都行。”

  经过数年脚踏实地的研究,赖超已组建包含黄鹏副教授、王庆红副教授、王迎副教授、严雯副教授等核心成员在内的水系锌电池团队。该团队目前已发表高水平论文29篇,申请国家发明专利50项,其中授权专利19项,部分专利已完成产业转化。

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