吳宇平的鋰電池
3月13日消息,最新壹期《自然》(Nature)雜誌子刊《科學報道》(Sci.Report)刊發了復旦大學教授吳宇平課題組的壹項重磅研究成果。這項關於水溶液鋰電池體系的最新研究，可將鋰電池性能提高80%。電動汽車只需充電10秒即可行駛400公裏，這種電池成本低廉，安全不易爆炸。
水鋰電是當今鋰電池研發的前沿和方向之壹，它是用普通的水溶液來替換傳統鋰電池中的有機電解質溶液。傳統的鋰離子電池盡管具有諸多優點，並且在民眾生活中應用廣泛，但是在大型的儲能系統中，用傳統方法制造的鋰電池成本高，對生產條件要求高，且由於有機電解質的物理化學性質，存在較大的安全隱患。由於水溶液的安全性能高，不會起火，離子導電率高，且成本也低，水鋰電已經成為下壹代大型儲能電池發展的優選方向。
吳宇平課題組13日向記者展示了這種鋰電池體系。壹片薄薄的金屬鋰，被特制的復合膜緊密包裹，將其置於pH值呈中性的水溶液中，與鋰離子電池中傳統的正極材料尖晶石錳酸鋰組裝，即可制成平均充電電壓為4.2V、放電電壓為4.0V的新型水鋰電，這壹成果大大突破了水溶液的理論分解電壓1.23V。
據透露，至2013年，普遍采用的是有機電解質動力鋰離子電池。在大型的儲能系統中，傳統鋰電池成本高，對生產條件要求高，並且由於有機電解質的物理化學性質，存在較大安全隱患。這也是至2013年電能汽車這樣的新能源產品得不到大規模推廣的主要阻礙。
吳宇平課題組的這項成果對發展新型的低成本、易大規模生產、安全環保的蓄電池體系提供了可能。據稱，新型的水鋰電采用水溶液作為電解質，阻燃性增強，使電池在使用過程中不易發燙發熱，安全性能高；用高分子材料和無機材料制成復合膜，能將電池的能量損耗降到5%以下。
據估計，如果將這種電池用於手機，同樣大小的電池至少能將手機通話時間延長壹倍，成本則不足原有的壹半；用於汽車同樣如此，對環境構成的汙染也比現有鋰電池小得多。
吳宇平說，美國能源研究所已“瞄”上這項研究，希望與他達成合作意向。但他更希望能與國內有前瞻性的企業合作。他表示，“新型水鋰電在生活中可具體應用到各方各面，希望水鋰電的突破能夠最終使消費者對安全放心、對成本接受，解決目前全球躊躇不前的電動汽車產業。”