水系电池比你想象的更普通

拉丁词“aqua”包含多种形式的“水”。水系电池使用水基溶液作为电解质。这意味着向水中添加了活性物质。这些电池的能量密度和生命周期不适合电网存储和电动汽车。然而，与锂离子选项相比，它们安全、可靠且便宜。

第一个使用硫酸电解质混合物的水电池

第一个水系电池使用用水稀释的硫酸。这降低了电解质的成本，同时保留了其活性特性。这项发明的产生要归功于Gaston Planté的努力，他于 1859 年发明了铅酸电池。

这个想法奏效了，随后铝、碳、锂、锰、钾和钠的版本相继问世。尽管在过去十年中，锂离子电池积极挑战了它们的市场，尽管有些失败。为什么会这样？

水基电池与锂离子电池谁赢了？

水基电解质的优点

• 水不能燃烧，事实上我们可以用它来扑灭许多火。因此，水基电解质在不会着火或爆炸的意义上是安全的。
• 锂金属是一种供应相对短缺的昂贵材料。许多水系电池使用更便宜的材料，例如铅酸电池中的铅。
• 采用水基电解液的电池通常具有更快的充电和放电速率，并且受不同温度的影响更小。

水基电解质的缺点

• 使用水基电解质的电池具有较窄的电化学窗口。因此，只有铅酸电池才能达到两伏特的能量。
• 水是一种腐蚀性溶剂，会损坏电池组件并引起腐蚀。这限制了材料的选择和电池的预期寿命。