日，美國海軍研究實驗室（NRL）化學(xué)部的研究人員開發(fā)出了一種新型的電池――可充電鋅電池，稱這種鋅電池比鋰電池更安全。并且，其研究所已經(jīng)因為鋰離子電池的易燃性，在海軍艦艇和其他特種平臺上已經(jīng)被禁用。
該研究指出，可充電鋅電池的容量和鋰離子電池相仿，但成本更低，速度更快，體積更小、重量更輕，可望應(yīng)用于混合能源車、電動汽車、電動自行車，甚至手機(jī)和大規(guī)模貯電設(shè)備。鋰離子電池時代真的要結(jié)束了？讓我們先來了解一下這種新型的鋅電池吧。
加州圣安塞爾莫的電池技術(shù)公司（EnZinc）的CEO米切爾•布魯斯（Michael Burz）表示，他們正準(zhǔn)備測試和推廣這項技術(shù)，希望能夠取得良好的效果。
德布拉•羅利森（Debra Rolison），華盛頓的美國海軍研究實驗室先進(jìn)電化學(xué)材料部門的負(fù)責(zé)人，他也參與了這種鋅電池的研究。他認(rèn)為，鋰電池的最大弱點(diǎn)是容易過熱，甚至起火爆炸。美國海軍一直希望尋找一種替代鋰電池的技術(shù)，以避免鋰電池不穩(wěn)定性對軍人和武器的潛在危害。鋅電池的起火危險性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋰電池，單位體積和單位質(zhì)量儲能不低于鋰電池。此外，鋅在地球上的儲量比鋰要多，也便宜得多。因此，鋅電池是很有希望的下一代可充電電池。
然而，長期以來，鋅電池被認(rèn)為是不可充電的，因為僅僅幾輪充電后，鋅電池內(nèi)部的兩電極之間會產(chǎn)生導(dǎo)電細(xì)絲，最終發(fā)生兩極短路。而這次，美國海軍科研團(tuán)隊找到了一種抑制電池內(nèi)部電細(xì)絲產(chǎn)生的方法，就是通過將鋅陽極做成多孔海綿狀結(jié)構(gòu)。這樣，在電池的充電放電期間，電流在鋅陽極上的分部會更加均勻，因此導(dǎo)電細(xì)絲難以產(chǎn)生。

 

圖 | 左：新的鋅陽極；右：充放電100次之后的鋅陽極。美國海軍研究實驗室供圖

布魯斯表示，鋅電池以鉛酸電池的成本，提供了鋰電池的電量，并且可充電，更安全，原材料更豐富。鋅是地球上儲量第4位的元素，年產(chǎn)量1千4百萬噸。
更妙的是，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，鋅電池的可行尺度幾乎沒有限制――從紐扣電池、消費(fèi)電子產(chǎn)品、電動汽車、大型儲能站，都可以。
美國海軍實驗室成果轉(zhuǎn)化辦公室的斯蒂文•馬庫斯（Steven Marquis）表示，EnZinc公司已經(jīng)獲得了鋅-鎳電池在輪式電動汽車領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化授權(quán)。其他應(yīng)用領(lǐng)域和其他陰極材料的授權(quán)仍在開放中，海軍實驗室的研究人員仍然在探索其他的陰極材料。比如，銀-鋅電池的電力是鋰離子電池望塵莫及的，因此很有希望被應(yīng)用于海軍的水下潛航設(shè)備上。
技術(shù)在不斷的發(fā)展進(jìn)步，鋰電池也在針對易燃性方面做出改進(jìn)，另一方面，新的材料在慢慢的被發(fā)現(xiàn)，未來會是什么樣子我們很難預(yù)測，拭目以待吧！