圖:與易燃的商用鋰離子電解質(上)相比,水性電解質(下)具不可燃性。

  【大公報訊】當前常用的鋰離子電池存在原材料較為稀缺、價格昂貴且具毒性等缺點,業界一直研究新電池技術替代。港大昨日公佈,研發一種新電池技術,可在極端條件下循環900次仍保留90%容量,並具有不易燃、耐壓等特性,有望取代在電子設備中廣泛使用的鋰離子電池。研究結果已在《Science Advances》發表。

  據悉,鎂離子電池近年被認為是解決鋰離子電池缺點的潛在方案,但開發高效鎂離子電池存在克服水性系統中狹窄的電化學窗口,以及非水系統中較差的離子電導率等挑戰。港大機械工程系梁耀彰教授領導的研究小組,於設計高性能準固態鎂離子電池上取得的突破性成果,有望替代鋰離子電池作商業化應用。

鋰電池價昂具毒性

  團隊研發的準固態鎂離子電池,在電解液中使用瞭聚合物來控制質子和金屬離子之間的競爭。新電池擁有2.4V高電壓平臺和264 W.h kg -1的能量密度,超越當前鎂離子電池的性能,並有望與鋰離子電池相媲美。

  此外,團隊對新電池進行瞭大量循環測試,新電池在零下溫度(-22℃)的極端條件下,經歷900次循環後仍保留瞭90%的容量;且具有不易燃、耐壓超過40大氣壓的特性。

  研究團隊成員、論文第一作者博士生梁紀華表示,新電池可在寒冷的極端氣候下運作,具備應用於消費電子產品的潛力。梁紀華續指,準固態鎂離子電池結合瞭非水系統的高電壓和水性系統的安全性和成本效益,為高性能鎂離子電池的發展邁出瞭重要一步。

  團隊成員、研究助理教授潘文鼎博士相信,準固態鎂離子電池具有潛力重塑能源存儲行業,為全球提供可持續的供電方案。

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