东京大学工学研究科的一组研究小组通过与科学技术厅和国立材料科学研究所的联合研究,发现了一种以“水”为基础的新型锂离子导电液体“常温熔融水合物”。 .研究成果发表在《自然能源》电子版上。
一种蓄电的蓄电池,可在需要时使用。除了目前被认为是最好的锂离子电池之外,以进一步提高能量密度(更小、更轻)为目标,正在积极开展空气电池和多价离子电池等下一代蓄电池的研究。另一方面,随着物联网时代的到来,家电、电动汽车等各种事物都可以通过互联网进行控制,蓄电池的概念与其说是能量密度,不如说是价格破坏、超级生产力、资源、环境、毒性、火灾等。正在转向规避风险。
在这种趋势下,问题在于现有锂离子电池中电解液所用的有机溶剂极易燃烧且有毒。因此,近年来积极开展以不燃、无毒、廉价的水代替有机溶剂的“水系锂离子电池”的研究。但是,由于水即使在低电压下也会被电解成氢和氧,因此其性能不如锂离子电池,尚未投入实际使用。
这一次,研究小组发现,通过以固定比例混合水和两种特定的锂盐,通常会变成固体的二水锂盐在室温下以稳定的液体(水合物熔体)的形式存在。虽然该水合物熔体使用通常在 2V 电压下分解的水,但即使施加 1.2V 或更高的高压也不会分解。通过将这种水合物熔体用作电解液,它是第一个使用“水”的电解液,用于超3V级锂离子电池的可逆操作,这在以前只有使用特殊有机溶剂的电解液才能实现。成功的。
用不燃无毒的水代替锂离子电池的电解液,可以实现安全、廉价的高性能蓄电池装置设计和生产工艺设计。因此,预计将加速发展电动汽车和家用大型蓄电池,这些蓄电池要求同时实现高安全性和低价格。