三星手机的火更锂离子电池动怒。图片源头：SHAWN L. MINTER/AP

本报讯 从条记本电脑到割草机，清静锂离子电池正在为良多电器提供能源。迷信但由于依赖易燃组件，家开锂离子电池在破损时简略熄灭。拓出如今，新型信网钻研职员陈说说，锂电他们已经重新妄想了这些电池，池往使其可能运用不易熄灭的事迷质料。除了此之外，火更新电池致使可能比现有型号存储更多的清静电能。

并未退出该项钻研的迷信美国亚特兰大市佐治亚理工学院质料迷信家Gleb Yushin说，这项使命是家开“相对于清晰的后退”。假如商业化，拓出这种新型电池将有助于呵护电动汽车司机的新型信网清静，纵然他们可怜蒙受了事变。

锂离子电池搜罗3个主要部件——两个储电电极以及将它们并吞的液态有机电解液。在充放电历程中，电解液在电极之间往返运送锂离子，但这些电解液是易燃的。

近些年来，钻研职员试验用固体电解质或者不会着火的水基电解质取代这些有机电解质。可是，假如这些水基电池的使命电压逾越1.23伏特（V）——这致使低于1.5V的AA电池的使命电压，电极质料就会与水份子爆发反映，将它们分解成氢气以及氧气，这个别会导致爆炸。

可是，当钻研职员将使命电压坚持在1.23V的阈值如下时，最终电池存储的能量远远低于传统锂离子电池，后者的使命电压约为4V。

2015年，由马里兰大学帕克分校质料迷信家王春生向导的钻研团队陈说称，他们开拓了一种新型的富含盐的水基电解质。这种含盐的水电解质（WiSE）匆匆使电极周围组成一个呵护性固体屏障，进而防止电极撕裂电解质外部的水份子。但这些电池中的电极质料只能抵达3V的使命电压。

2017年，当王春生以及他的共事陈说称已经开拓出一种与4V电压兼容并可与WiSE一道使命的正极质料时，远景一片黝黑。接下来就只剩处置带负电荷的电极了。

如今，王春生以及他的共事已经做到了这一点。他们5月8日在《做作》杂志上陈说说，已经开拓出一种基于石墨的阴极，可能在4V或者更高电压下与WiSE一道使命。

新的电极质料搜罗溴以及氯，经由将反映电极质料锁定在电极周围的固体盐颗粒中，使其免受水基电解质的影响。电池中的锂被固体锂—溴以及锂—氯盐颗粒包裹在由碳原子层组成的石墨电极周围。当电池充电时，溴原子以及氯原子会扔掉锂原子，将电子交给阴极，并楔入石墨碳层之间，组成另一种详尽的固体。而后，两个电极之间的电压差驱动带正电荷的锂离子经由水基电解质抵达阳极，在那边，它们与外部电路提供的电子相遇。

当电池在运用历程中放电时，锂离子会坚持这些电子，转而流向阴极。电子经由外部电路回到阴极，在那边，溴原子以及氯原子会捉住它们。这些电荷会从石墨中散漫进去。而后锂离子会捉住它们，使固体盐颗粒重新组成，这些固体盐颗粒会不断呆在原地，直到下一轮充电。

王春生以及他的共事留意到，他们的阴极质料已经可能比传统阴极质料多贮存约莫30%的电荷。但搜罗新电解质在内的全电池最终是否能比商业电池贮存更多的能量，仍有待审核。

新的WiSE电池将不需要钴，这是一种传统锂离子阴极中的有毒金属。在刚果夷易近主共以及国，钴矿开采与普遍的矿工降生无关，这些去世者艰深为儿童。刚果夷易近主共以及国的钴矿相对于丰硕。新电池不光抵破费者更清静，对于矿工以及情景也更清静。（赵熙熙）

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-019-1175-6