复旦研发水锂电：充电十几秒 汽车可行400公里

　　目前市面上的电动车出行距离为150-180公里，而复旦大学吴宇平教授领导的课题研究发明出一种新型水锂电，可将电动汽车的行驶距离最高提升至400公里，而充电时间仅需十几秒钟，有望破解新能源车充电难的瓶颈。记者在采访中获悉，《自然》（Nature）杂志子刊《科学报道》（Sci. Report）于3月7日刊发了吴宇平的这一研究成果，产业化应用前景被业界看好。

　　这种新型的水锂电，即为水溶液可充锂电池。该课题组的研究成员王旭炯介绍说，它是用普通的水溶液来替换传统锂电池中的有机电解质溶液，依靠锂离子在正负电极之间的迁移而产生电流的。但由于低电位的锂离子会和水溶液发生电化学反应（析出氢，生成氢氧化锂），而使电池自身发生损耗，不能发生可逆充电。经过多年研究攻关，该课题组成功破解了这一难题，即用高分子材料和无机材料制成复合膜，包裹在金属锂之外。

　　吴宇平打趣地说道：“你可以把它形象地想象成：锂离子的电位经过复合膜，一下子就到了负极，然后又直接从负极回到正极，就好像科幻片中，人跨过时光门后可以直接在地球和外太空之间自由往返。”

　　据介绍，这种新型的水锂电的能量密度（即同样大小、质量的情况下，每单位储存电能的多少）比目前普遍采用的有机电解质的动力锂离子电池要高出了80%，能量效率高达95%。“即使充一万次电，能量效率也有93%，损耗率非常低。”吴宇平说。

　　该水锂电的最大亮点在于：能量密度高、损耗低，从而使电池充电时间更短、储存电量更多、耐用时间更久。这一新型水锂电如果付诸于实际应用，不仅能使电动汽车行驶距离能达到400公里，而且能笔记本电脑电池的使用时间延长一倍以上。吴宇平乐观地表示，预计只要短短6秒钟的时间，该水锂电就能充满30度电，而60度电便能供电动汽车行驶400公里。

　　据悉，现有电动产品之所以难以大规模推广，是因为常常存在安全隐患，无法给消费者100%信心。目前普通的有机溶剂与锂盐溶液在过度充电、短路等不良情况下，很容易导致锂离子电池发生起火甚至爆炸。新型的水锂电采用水溶液作为电解质，阻燃性增强，因而使用过程中不容易发烫发热，安全性能更可靠。

　　“新型水锂电成本较低，可应用于各行各业。”吴宇平说，“希望水锂电的突破，能够在数码产品、电动汽车等产业得到有效利用，使这些电力产品的价格更亲民、性能更安全，为新能源发展注入新的动力。”令人欣喜的是，研究成果发布没多久，已有国外新能源汽车开发相关机构提出合作需求。

　　【新闻背景】

　　电池发展史折射科技变迁

　　从1859年勒克郎谢发明铅酸蓄电池之后，镍-镉电池、钠硫电池、液流电池以及较新的锂离子电池、水溶液可充锂电池（简称水锂电）直到复合超级电容器，一百多年来这个领域的发展一直备受瞩目。当今锂电池的研发和使用是主流，也是科学研究和社会关注的热点。

　　锂电池（Lithium battery）是指电化学体系中含有锂（包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物）的电池，大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。

　　锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生，最早应用于心脏起搏器中。之后人们运用各种材料开发出性能各异效能更优的锂电池，并广泛应用于各类数码产品、电动工具，直至航天、军事等领域。但锂离子电池在大型的储能系统中，由于成本高，且对生产条件要求高。来源上海教育新闻网)