创新水基电池的能量密度几乎是传统锂离子电池的两倍

锂离子电池的进步使汽车制造商能够提供具有竞争力的电动汽车。尽管电动汽车已有一百多年的历史，但直到特斯拉在Roadster上使用锂离子电池后，它们才成为内燃机汽车的可行替代品。锂离子电池已经无处不在，由于其高能量密度和相对实惠的价格，它为几乎所有依靠电力工作的装置提供动力。

然而，目前的锂离子电池使用易燃电解质，这使得它们在过热或着火时极其危险。由于这些有机电解质在热失控反应过程中会产生自己的氧气，因此锂离子电池起火很难扑灭。出于这个原因，科学家们一直在努力寻找目前电动汽车和其他移动设备中使用的锂离子电池的更好替代品。研究人员认为可以替代传统锂离子电池的鲜为人知的电池类型

包括使用水作为电解质溶剂的电池。这些电池本质上是安全的，因为水不易燃，但由于电解质的溶解度有限和电池电压低，它们的能量密度较低。然而，中国研究人员发现了一种改善电子转移和提高能量密度的方法。中国科学院大连化学物理研究所研究小组开发了一种基于溴和碘的多电子转移正极，研究证明，该类正极的比容量可达到840Ah/L以上，能量密度可达1200Wh/L。研究人员采用碘离子(I-)和溴离子(Br-)的混合卤素溶液作为电解液，提高了能量密度，发生了多电子转移反应，I-转移到碘元素(I2)，再转移到碘酸根(IO3-)。充电过程中，碘离子(I-)在正极氧化为碘酸根(IO3-)，生成的氢阳离子(H+)以支持电解质的形式传导至负极;放电过程中，氢阳离子从正极传导出去，碘酸根还原为碘离子。研究人员介绍，加入电解液中的溴离子(Br-)可在充电过程中生成极性溴化碘(IBr)，有利于与H2O反应生成碘酸盐。充放电过程中生成的溴化物中间体优化了反应过程，有效提高了电化学反应的动力学和可逆性。研究人员在测试中发现，

他们将其水系电解质与钒阳极混合，发现所得电池非常稳定，循环次数超过1,000次。能量密度高于某些固体电解质材料，而成本与传统锂离子电池相当。

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