在行動裝置上看到 鋰電池 是不令人意外的的,畢竟鋰電池長期以來在各種裝置上扮演重要角色,就連現在人不可缺少的行動電源也少不了鋰電池。但鋰電池也常常出現狀況,像是各廠牌或多或少的手機爆炸事件,其源頭多半跟鋰電池有關。因此有科學家認為,也許行動裝置改用水性電池,會比較安全:
鋰電池 常出現爆炸事件,科學家建議用水基電解質避免這些問題
▲沒有人希望自己的手機變成這樣,現在的鋰電池確實需要點改變。(圖片來源

過去有許多手機因為設計不良或是使用了副廠的充電配件,而使得電池出現嚴重問題,輕則財產損失,重則人員傷損,這些都是鋰電池目前最大的問題,長久以來,鋰電池也成為許多積極要縮小行動裝置體積的大廠們頭痛不已。特別是手機廠商,邊框越做越細,內部空間越來越窄,到最後終究引發了嚴重的事故,才得到必須先搞定電池的共識。

一般來說,當離子從一個電極移動到另一個電極時,將會產生充電跟放電效應。中間的電解質大多都在幫助了離子的移動。電解質是由有機化學物質製作,容易爆炸,但,水性電解質卻有著防火的特性。但因為水不是非常活躍的電解質,這些安全電池通常不會有強大的能源:
鋰電池 常出現爆炸事件,科學家建議用水基電解質避免這些問題
▲水基電解液目前針對鋰電池爆炸的關鍵進行改善,但距離實用還有小段距離。(圖片來源

但現在研究者找出了關鍵,製作出新型水基電解質的鋰電池,這種電池因為水基電解質的緣故不容易爆炸,且電壓達到 4V ,跟一般的電解質不相上下。可望取代現有的電解質,讓鋰電池再次進化。

兩年前的研究中,水基電解質已經可以達到 3V 的電壓,但為了安全而採用水基電解質的結果,就是讓可承受的能量大幅度降低。在第一次充電期間,一些化學物質在電極表面分解成固體保護層。該層稱為「固體電解質介質」(SEI)。水基電解質通常不具有SEI,因為分解水不會形成任何化學物質以製成固體層。但是,該團隊創造出一種具有非常高濃度鹽的水性電解質,然後該電解質能夠產生SEI。所以,仍然可以獲得水的安全性,以及堅實的保護層可以保護電極不被破壞,從而保持更多的能量:
鋰電池 常出現爆炸事件,科學家建議用水基電解質避免這些問題
▲不論是什麼樣的手機,電池都是相當關鍵的議題。(圖片來源

不過水基電解質也並非沒有缺點,它的充放循環次數相當低,只有七十多次。對於目前動輒數千次循環的鋰電池來說,效率實在太差,就算是不會爆炸引起災難,但實用性還是太差,需要好好的再調整過才能夠實用化。目前的研究目標是希望這種材料可以讓電池循環五百次甚至更高,不然就無法實用,甚至取代現有的鋰電池技術。

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