江蘇科技報5月24日報道我校賴超教授團隊研發成果,報道內容如下:
有望解決電動自行車電池的安全隱患
江蘇師范大學團隊成功研發高性能水系電池
本報訊(通訊員 吳向裕 沈文揚 記者 陶韜) 5月22日,記者從江蘇師范大學獲悉,該校賴超教授團隊聚焦鋅離子電池電解液體系的開發,通過研究電解質來提升鋅儲能電池的穩定性,在發明本征上不爆炸、不燃燒、無毒、不含危險廢物的新型儲能電池體系方面不斷取得突破。
賴超團隊長期從事鋰電池電解液的研究。近幾年,面對電動自行車電池出現的爆燃事件,賴超在科研之余經常思考,既然鋰電池有如此大的風險隱患,能不能研究出一種更安全更環保的新型電池來代替鋰電池呢?
“新型水系鋅離子電池由氧化物正極、鋅金屬負極、電解液和絕緣的隔膜組成,與鋰離子電池的結構非常相似,但同時具有高安全和低成本的特性?!辟嚦榻B,相比于傳統的鉛酸電池,水系鋅離子電池具有能量密度高和安全環保的優點,可應用于電動自行車和大規模儲能領域。
賴超表示,樣普通有機電解液體系中存在易燃溶劑,因此一旦發生熱失控就會存在較大的安全隱患?!氨热珉妱榆囁脛恿﹄姵貜娜紵奖ǖ倪^程往往異常迅速,留給人們的逃生時間很短。水系電解液不僅無毒,且不可燃,能大大降低因出現電流過載發熱而導致電池爆炸的風險,安全性可以得到顯著提升?!?/p>
此外,水系鋅離子電池還有另一個優勢:快充?!耙驗樗典\離子電池的工作原理是水溶液中的離子傳導,充電速度非常快,而且不會發熱,同時成本低廉,很適合應急使用。例如遇到極端天氣出現供電困難的情況,就可以使用水系鋅電池以解燃眉之急。如果能運用于大規模儲能產業,這種電池則更具優勢??偨Y起來就是三個優點:低成本、高安全、綠色環保?!辟嚦f。
目前,賴超團隊已嘗試將水系電池的電解液做成凝膠態,不但能有效減緩鋅負極的腐蝕問題,而且可以延長水系鋅動力電池的使用壽命和提高電池的整體性能。
賴超團隊還研制了一款可俱家庭使用的應急干粉鋅電池,只需要通過注水口向電池內加水就可以發電。這款電池不僅體積小、重量輕、攜帶使用都很方便,而且適合長期保存。賴超說:“我們現在開發的這款干粉電池,主要作為應急電源使用,不加水不使用可以存放幾十年,需要使用時,加什么樣的水都行。”
經過數年腳踏實地的研究,賴超已組建包含黃鵬副教授、王慶紅副教授、王迎副教授、嚴雯副教授等核心成員在內的水系鋅電池團隊。該團隊目前已發表高水平論文29篇,申請國家發明專利50項,其中授權專利19項,部分專利已完成產業轉化。