馬里蘭大學(xué)和美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們，已經(jīng)用高濃度水鹽打造出了安全綠色的電池，并且可在大規(guī)模電網(wǎng)存儲(chǔ)、宇宙飛船、以及心臟起搏器等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。當(dāng)前許多電池都采用了在陰極附近分解電解質(zhì)來(lái)供能的設(shè)計(jì)，并且形成了一個(gè)所謂的“固體電解質(zhì)界面層”（SEI Layer）——盡管絕緣，但仍允許離子通過(guò)。
SEI允許電池運(yùn)行于更高的電壓，且自放電更慢。它是如此的重要，以至于商用鋰離子電池都包含了這一結(jié)構(gòu)，即使這讓它不得不采用一種能（在罕見(jiàn)情況下）快速過(guò)熱的易燃電解質(zhì)。
不過(guò)，我們還可以采用更安全的替代品——比如水性電解液——然而此前，沒(méi)有人相信可以做到在這樣的媒介中形成固體電解質(zhì)界面層（簡(jiǎn)稱SEI）。
現(xiàn)在，王春生（Chunsheng Wang）、徐康（Kang Xu,音譯）及其團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)首次成功地在一個(gè)水性電池中創(chuàng)建出了SEI，這項(xiàng)研究為更安全和綠色的電池而鋪平了道路。
科學(xué)家們從海水電池中獲得了靈感，然后使用了精心挑選的鋰鹽將這個(gè)概念發(fā)揮到極致，最終打造出了一個(gè)鹽水比例6:1的水性電解液。
這種高濃度的鹽（接近飽和水平），意味著可以形成一個(gè)固體電解質(zhì)界面層，而最大電壓可以從1.23V提升至3V。
測(cè)試中，該團(tuán)隊(duì)的原型電池已實(shí)現(xiàn)了2.4V的電壓，整個(gè)電池的能量密度約為100瓦時(shí)/千克，并且能夠在超過(guò)1000次的充放電周期中保持穩(wěn)定的性能。
此前，水性電池在電壓和能量密度面前，只有高循環(huán)和穩(wěn)定這兩個(gè)優(yōu)勢(shì)。本次研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《科學(xué)》（Science）期刊上。
