不起火、不爆燃？用水做电池原来优点这么多

不起火、不爆燃？用水做电池原来优点这么多

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澎湃

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近日，我国科研人员在水系锌离子电池研究方面取得重大突破，成功克服了传统复合水系电解液在低温下脱溶剂化动力学缓慢的问题，为水系锌离子电池的实际应用扫清了一大障碍。

安全性欠佳的锂电池

我们生活中常见的电池一般是锂电池。作为现代电化学储能技术的核心，锂离子电池的性能与安全性在很大程度上依赖于电解液的配方与特性。而锂电池常用的电解液由锂盐和有机溶剂组成，通常含有碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯等易燃成分，具有熔点低、可燃等特点，存在较高的电池热失控风险。

在电池充放电以及运行过程中，充电过度、内外部短路、温度过高、负极容量不足以及不当的热管理均可能引发锂电池爆燃。

不起火、不爆燃的水系电池

除了进一步完善锂离子电池制造工艺，科研人员也在寻找着锂离子电池的替代品。为此，水系电池应运而生。

与锂钠离子电池使用有机电解液不同，水系电池以水作为电解液，即使火烧、刺穿、水洗都不会发生自燃自爆事故，一举解决了锂电池最致命的安全性问题。

此外，由于锂资源成本高，且用于生产锂电池的原料我国储量少，而水系电池所使用的材料在自然界中含量丰富，生产成本低。更重要的是，与现有电池技术相比，水系电池的毒性更低，这也为推动绿色转型提供了强有力的支持。

警惕电池爆炸的5个预兆

科学家预测，水系电池取代锂离子电池可能仍需5～10年。针对目前广泛使用的锂电池，仍要警惕爆炸风险：

• 电池发热：电池温度持续升高，超过65摄氏度并持续上升，这是电池爆炸的重要前兆。电池发热可能由外部短路、过度充电或物理损伤导致，需及时处理。
• 电池变形：电池外壳或单体电芯出现明显的鼓胀变形，这表示电池已经发生一定程度的不稳定，有较高概率转化为热失控和燃烧。
• 电解液泄露：电池电解液通过密封垫或接头泄漏至外部，这表示电池防护结构已经受损，内部短路的可能性较高，存在一定的安全隐患。
• 刺激性气味：电池散发出刺激性气味，这可能是电解液分解产生的气体，表示电池反应已经失去控制，容易过热和燃烧。
• 电流和电压异常：电池监控系统检测到电流、电压或内阻出现异常波动，超过正常工作范围，这显示电池内部已发生一定故障，安全性下降。

本文综合中科院物理所、前瞻网、快科技等整理。部分图片来源于网络，如有侵权，请联系删除。