“锌+碘”电池可弯可折可穿戴

    什么电池可以保障充足电力又没有爆炸隐患？在本周三开幕的第20届中国国际工业博览会上，华东师范大学的“锌+碘”新型安全动力电池将亮相高校展区。随着研究开发的推进，无污染、高安全、长寿命且具有合适充电时间的新型锌碘电池，可应用于日常生活、交通出行等领域。这种电池还可呈现柔性状态，可能完全改变数字化生活。

    锌碘材料环境友好

    新能源车呼声日高，这对车用电池提出新要求：电池的生产、使用、回收等各环节都要环保，而且要有足够大的储能密度和功率密度，电池的充电时间要合适，能在10分钟至1个小时内充满。

    对此，华东师范大学信息科学技术学院研究员、博士生导师王连卫对各种电池的优缺点进行比选。他表示，目前研究较多的仍是锂离子电池，此外锂空气电池、石墨烯电池也是关注热点，“可这一类电池主要使用的是易燃有机电解液，安全问题始终存在。”王连卫团队发现，人们熟悉的锌和碘都是环境友好材料，碘化锌水溶液无毒且不易燃烧，由碘和锌组成的锌碘电池也符合环保要求。已有研究表明，这种电池的能量密度已超过常用的磷酸铁锂电池，很有前途。但他们遇到的最大挑战在于锌碘电池大多是液流电池，而且体积庞大，很难应用于日常生活。

    过度放电能自修复

    王连卫课题组对传统意义上的锌碘电池进行大刀阔斧的“改革”。他们多年来在电极材料、电池隔膜、电池整体结构等方面进行大量探索，在锌溴电池及锌碘电池领域研究成果的基础上，课题组研究发现，这类新型电池的充放电过程中，电池内离子交换膜的两边产生压差，如不采取附加的液流架构，电池结构就可能不稳定，甚至被损坏。经过不断实验，课题组采用人工修饰的回流通道，成功解决这一老大难问题。

    王连卫等还发现，这种电池具有自修复特性，即使过度放电，也可恢复。他说，锌碘电池有较好的充放电循环特性，可多次循环，可以说锌碘电池是种长寿命电池。课题组预期，锌碘电池研发成功和投入应用，不仅可取代对环境有害、在日常生活中大量使用的铅蓄电池，也可促进安全性车用电池研发，真正做到绿色出行、安全消费。

    值得注意的是，从锌碘电池工作原理可见，如果电池包装材料全部换成柔性材料，它仍可工作。“这意味着，我们可以制作可弯曲的柔性锌碘电池，满足当下柔性电子产品、可穿戴设备的快速发展。”王连卫说，传统电池是刚性的，在弯曲、折叠时，容易发生安全问题，而柔性锌碘电池在保持良好柔性的同时，仍能保持原有能量密度，不影响设备续航时间。