  原标题：New water batteries stay cool under pressure A global team of researchers and industry collaborators led by RMIT University has invented recyclable ‘water batteries’ that won't catch fire or explode  由皇家墨尔本理工大学（RMIT University）领导的一支由研究人员和行业合作者组成的全球团队发明了不会起火或爆炸的可回收“水电池”。  锂离子储能因其技术成熟而在市场上占据主导地位，但由于其内部易挥发材料的安全问题，它在大规模电网储能方面的适用性受到限制。首席研究员、特聘教授 Tianyi Ma 说，他们的电池处于水性储能设备这一新兴领域的最前沿，取得的突破大大提高了该技术的性能与寿命。理学院的 Ma 说：“我们设计和制造的是水金属离子电池，也可以称之为水电池。”该团队用水来替代有机电解质，使电流在正负极之间流动，这意味着他们的电池不会像锂离子电池那样起火或爆炸。  皇家墨尔本理工大学特聘教授 Tianyi Ma（左）和 Lingfeng Zhu 博士与团队的水电池。图片来源：皇家墨尔本理工大学 Carelle Mulawa-RichardsMa 表示：“我们的电池可以安全地拆卸，其材料可以重复使用或回收，从而解决了全球消费者、工业界和政府在使用当前储能技术时所面临的报废处理难题。”他说，水电池制造工艺的简易性有助于实现大规模生产。“我们使用的镁和锌等材料在自然界中含量丰富，价格低廉，而且与其他种类电池中使用的替代品相比毒性较小，这有助于降低生产成本，减少对人类健康和环境的风险。”  特聘教授 Tianyi Ma 在小型电池中加入水作为电解质。资料来源：皇家墨尔本理工大学 Carelle Mulawa-Richards储能和生命周期潜力如何？（What's the energy-storage and life-cycle potential？） 该团队制作了一系列小规模试验电池，用于多项同行评审研究，以应对各种技术挑战，包括提高储能能力和使用寿命。在发表于《先进材料》（Advanced Materials）的最新研究成果中，他们战胜了一个重大挑战——破坏性树枝状突起的生长，这种尖刺状金属突起可能导致短路和其他严重故障。 研究小组在受影响的电池部件上涂上了一种名为铋的金属及其氧化物（又称铁锈），作为防止枝晶形成的保护层。“我们的电池现在的续航时间大大延长，可与市场上的商用镁离子电池媲美，因此非常适合在实际应用中高速密集使用。” “我们拥有令人印象深刻的容量和更长的使用寿命，不仅推动了电池技术的发展，还成功地将我们的设计与太阳能电池板结合在一起，展示了高效稳定的可再生能源存储。” 该团队的水电池在能量密度方面正在缩小与锂离子技术的差距，目的是尽可能减少单位电量所需的空间。“我们最近制造了一种镁离子水电池，其能量密度为每公斤 75 瓦时（Wh kg-1），比最新的特斯拉汽车电池高出 30%。” 这项研究发表在《小型结构》（Small Structures）杂志上。 “下一步是通过开发新的纳米材料作为电极材料，提高我们水电池的能量密度。” Ma 说，镁可能是未来水电池的首选材料。 “镁离子水电池在短期内——比如一到三年——有可能取代铅酸电池，在长期内，也就是五到十年之后，有可能取代锂离子电池。” “镁比锌和镍等替代金属更轻，具有更大的潜在能量密度，将使电池充电时间更快，更有能力支持耗电设备和应用。”  团队的水电池。资料来源：皇家墨尔本理工大学 Carelle Mulawa-Richards 潜在应用（Potential applications） Ma 说，团队的电池非常适合大规模应用，是电网存储和可再生能源集成的理想选择，尤其是在安全方面。“随着我们技术的进步，其他类型的较小规模储能应用，如为人们的家庭和娱乐设备供电，可能会成为现实。”  皇家墨尔本理工大学特聘教授 Tianyi Ma 在他的实验室里。图片来源：皇家墨尔本理工大学 Carelle Mulawa-Richards由同行评审研究、政府资助和行业参与支持的技术（Technology supported by peer-reviewed research，government funding and industry engagement） 作为澳大利亚研究理事会联系项目的一部分，Ma 的团队与行业合作伙伴、位于悉尼的技术创新企业 GrapheneX 合作，不断开发水电池。 “我们还与澳大利亚、美国、英国、日本、新加坡、中国和其他国家的知名大学和研究机构的研究人员以及专家密切合作。这些合作促进了知识交流和尖端设施的使用。通过利用这个全球团队在不同领域的专业知识，我们可以从不同角度应对所涉及的复杂挑战。” 该团队的最新研究成果“Synergy of dendrites-impeded atomic clusters dissociation and side-reactions suppressed inert interface protection for ultrastable Zn anode”发表在《先进材料》（Advanced Materials）上（DOI: 10.1002/adma.202400237）。 来源：原文由 Will Wright 发表于 RMIT UNIVERSITY；榆镁观察编译 转载此文是出于传递更多信息之目的。若图文中有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。邮箱地址553970156@qq.com  |
