江蘇科技報5月24日報道我校賴超教授團(tuán)隊研發(fā)成果,報道內(nèi)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(xué)團(tuán)隊成功研發(fā)高性能水系電池
本報訊(通訊員 吳向裕 沈文揚(yáng) 記者 陶韜) 5月22日,記者從江蘇師范大學(xué)獲悉,該校賴超教授團(tuán)隊聚焦鋅離子電池電解液體系的開發(fā),通過研究電解質(zhì)來提升鋅儲能電池的穩(wěn)定性,在發(fā)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(tuán)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(xiàn)的爆燃事件,賴超在科研之余經(jīng)常思考,既然鋰電池有如此大的風(fēng)險隱患,能不能研究出一種更安全更環(huán)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(fù)極、電解液和絕緣的隔膜組成,與鋰離子電池的結(jié)構(gòu)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(tǒng)的鉛酸電池,水系鋅離子電池具有能量密度高和安全環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用于電動自行車和大規(guī)模儲能領(lǐng)域。
賴超表示,樣普通有機(jī)電解液體系中存在易燃溶劑,因此一旦發(fā)生熱失控就會存在較大的安全隱患。“比如電動車所用動力電池從燃燒到爆炸的過程往往異常迅速,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(xiàn)電流過載發(fā)熱而導(dǎo)致電池爆炸的風(fēng)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(yōu)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(dǎo),充電速度非???,而且不會發(fā)熱,同時成本低廉,很適合應(yīng)急使用。例如遇到極端天氣出現(xiàn)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(yùn)用于大規(guī)模儲能產(chǎn)業(yè),這種電池則更具優(yōu)勢??偨Y(jié)起來就是三個優(yōu)點(diǎn):低成本、高安全、綠色環(huán)保?!辟嚦f。
目前,賴超團(tuán)隊已嘗試將水系電池的電解液做成凝膠態(tài),不但能有效減緩鋅負(fù)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(tuán)隊還研制了一款可俱家庭使用的應(yīng)急干粉鋅電池,只需要通過注水口向電池內(nèi)加水就可以發(fā)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(xiàn)在開發(fā)的這款干粉電池,主要作為應(yīng)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?!?/p>
經(jīng)過數(shù)年腳踏實(shí)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(yán)雯副教授等核心成員在內(nèi)的水系鋅電池團(tuán)隊。該團(tuán)隊目前已發(fā)表高水平論文29篇,申請國家發(fā)明專利50項,其中授權(quán)專利19項,部分專利已完成產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。