锂电池的更安全更环保的替代品

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对电动汽车、手机和计算机等电子设备的需求不断增长，导致对锂（一种用于锂离子电池的软碱金属）的需求激增。虽然锂在某些国家储量丰富，但开采过程和安全问题促使研究人员探索替代品。路易斯安那州立大学机械工程副教授 Ying Wang 正在开发一种非金属可充电电池，作为锂电池的潜在替代品；铵离子电池 王教授表示，锂离子电池存在几个严重的问题。它们不可持续且昂贵，而且美国没有丰富的锂储量。

此外，从矿山中提取锂需要大量的水，这对环境造成严重影响。锂电池还 电子邮件数据 使用易燃、有毒的有机溶剂，可能带来安全风险。此外，锂离子电池的使用寿命有限，并且随着时间的推移逐渐失去存储能量的能力，这意味着它们最终需要更换。这可能会导致大量的电子废物。 铵离子电池 王的研究小组正在研究一种采用水基电解质的非金属电池，这种电解质比锂电池中使用的有机电解质更安全。“新闻中曾出现过锂电池爆炸的消息。这是一个反复出现的问题，因为当锂电池失效或过热时，它们会释放出易燃有毒气体，从而引发迅速蔓延的火灾。我的团队正在设计一种更安全、更轻、更便宜且可生物降解的铵离子电池。



它还可以做得又薄又柔韧，这样它就可以扭曲和弯曲，”王教授。 据该团队称，正在考虑用于太空系统的铵离子电池的特点是含有高浓度盐的水性电解质，可显着降低冰点，以便在零度以下的温度下运行。这种防冻电解质很容易通过将铵盐溶解在水中来制备。研究团队将改变和优化盐浓度，以实现尽可能低的凝固点，最大化离子电导率，并优化电池的电化学性能。最后，电池将按照NASA的要求在极端条件下接受严格的测试。 “这项研究预计不仅会开辟非金属电池的新研究方向，还将增强 NASA 的研究和技术，同时为路易斯安那州的整体研究基础设施、科技能力、高等教育多样性和经济发展做出贡献”，王说