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水性金属离子电池(水电池)优点明显 目前处于技术研究阶段

2024-03-06 16:54      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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水性金属离子电池(水电池)优点明显 目前处于技术研究阶段

  水性金属离子电池,简称水电池,也称水性电池,是以金属离子为阳极、以水为电解液制造而成的新型电池,可以用作动力电池、储能电池。
 
  电池工作时,电子从阴极迁移到阳极释放能量,从阳极迁移到阴极储存能量,电解液在阴极与阳极之间起到传递电子作用。常见的二次电池主要是锂离子电池、铅酸电池。锂离子电池以锂离子(金属锂、锂合金)为阳极,以锂盐与有机溶剂混合溶液为电解液,存在锂资源储量有限、易燃易爆等问题;铅酸电池以金属铅或铅合金为阳极,以硫酸为电解液,存在循环寿命短、环境污染大等问题。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国水性金属离子电池(水电池)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,水电池采用水(中性盐水溶液)为电解液,无爆炸风险;不含有毒金属元素,所使用的材料可回收再利用,对环境友好;一般采用自然界中储量丰富的金属作为阳极材料,材料成本低且供应充足;生产流程简化,生产成本低。总的来看,水电池具有安全性高、环保性好、成本低等优点。
 
  水电池阳极可以采用的金属离子主要包括锂离子、钠离子、锌离子、钾离子、镁离子、铝离子等。
 
  水性锌离子电池,是目前研究较多的产品类型,以锌离子(金属锌、氧化锌)为阳极,以水溶液为电解质,产品的循环寿命与锂离子电池相同,且锌资源储量丰富供应充足,但其能量密度低,阳极存在严重的锌枝晶生长问题以及腐蚀问题,导致循环稳定性下降。
 
  水性钠离子电池,是另一种研究较多的产品类型,以钠离子为阳极,以水溶液为电解质,钠资源储量丰富原料易得,且产品的能量密度、循环寿命优于铅酸电池,但低于锂离子电池。
 
  未来,水电池有望替代锂离子电池、铅酸电池使用。水电池可以广泛应用在新能源、电力、交通、消费电子、工业等领域,包括电动汽车动力电池、储能电池、智能手机、可穿戴设备、平板电脑、无人机等方面。
 
  但现阶段已开发问世的水电池还存在缺陷,例如循环寿命低、能量密度低等,其电极材料还需不断开发升级,电池结构还需不断优化,以提升续航能力、使用寿命,缩小与目前主流二次电池的差距。
 
  新思界行业分析人士表示,在全球范围内,中国、美国、日本等国家均进入水电池行业布局。在我国,水电池相关研发企业主要有恩力能源、为方能源、瀚为科技、精研深蓝、寒暑科技等。当前水电池仍处于技术研究阶段,尚未进入市场,由于优缺点明显,未来行业发展态势不清晰。
 
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