水系鋰離子電池具有廉價、無環(huán)境污染、安全性能高、高功率等優(yōu)點，將來可望用于風(fēng)力、太陽能發(fā)電等能量儲存、智能電網(wǎng)峰谷調(diào)荷和短距離的電動公交車等。但受其循環(huán)性差的影響，一直無法投入實際應(yīng)用。
復(fù)旦大學(xué)新能源研究所夏永姚教授課題組自2004年起一直從事鋰離子嵌入化合物在水溶液電解質(zhì)中的研究。他們發(fā)現(xiàn)，鋰離子嵌入化合物在水溶液電解質(zhì)中的電極反應(yīng)，遠(yuǎn)比在有機電解液中復(fù)雜。經(jīng)過一系列實驗和分析，研究人員證實，在水和氧氣存在下，作為電池負(fù)極的電極材料會被氧氣氧化，是造成水系鋰離子電池容量衰減的主要原因。而通過電池密封消除氧氣氧化、選擇合適的電極材料負(fù)極和碳包覆正極，就能大大地提高電池的循環(huán)性能，將電池10分鐘倍率從充放電100次容積維持率低于50%，提高到可充放電1000次循環(huán)、容量維持率在90%以上。
該研究解決了此種無污染電池的核心問題，對如何提高水溶液鋰離子電池的循環(huán)性能提供了重要的理論指導(dǎo)。夏永姚教授表示，雖然這種電池離正真實際應(yīng)用還有距離，但提供了明朗的研究方向，使我們又向新型節(jié)約型能源的使用邁進(jìn)了一大步。
