外媒报道称，一种新型水基电池部件，或可成为制造安全、高能量、但又不会爆炸起火的电池的关键。尽管当前它的续航还不如传统材料，但研究人员希望可为进一步的研究奠定基础。市面上最常见的电池，仍然采用了两侧都有电极的锂离子方案。在充放电的过程中，粒子可在两极间来回移动。位于中间的电解质，可以帮助粒子的移动。然而大多数情况下，电解质都是由易燃的有机化学物质构成。

图 1 - 典型 MD 模拟（图自：cell.com 下同）

马里兰大学工程师、兼研究合著者 Chunsheng Wang 表示：虽然有防火的水基电解质存在，但水并不是很活泼，因此这种安全电池通常也并不强劲。

图 2 - 水基电解液中的材料稳定性 / 4.0V 稳定窗口

不过现在，研究人员们已经研制出了一种采用新型水基电解质的锂离子电池。这种电解质不会爆炸，并且电压达到了 4V —— 与普通邮寄电解质不相上下。

图 3 - 石墨阳极表面涂层的化学分析

这项研究中的电池，已较其他水基电解液电池好很多。不过它的短板也很明显 —— 当前循环周期仅 70 次左右。

图 4 - 不同 4.0V 水基锂电池的充放电电压 / 循环性能

马里兰大学工程师 Chongyin Yang 表示，后续他们将努力将新型电池的循环周期提升到 500 次以上，以便将这项技术真正推向市场。

图 5 - 水基电解质中的带电阳极和阴极材料的热稳定性

1 - Comparison of Reactivity of Neat Water & WiBS toward Lithium Metal

其实早在两年前，在美国陆军研究实验室化学家 Kang Xu 手下工作的这支团队，就已经打造出了一种电压达到 3V 的水基电解质。遗憾的是，尽管它足够安全，但却导致了一侧电极的退化，因此储存不了多少能量。

2 - The Low Reactivity of WiBS GPE toward Lithium Metal

不过在近日发表的论文中，研究人员开发出了一种新型水性电解液，拥有通常只会在有机电解质上才会出现的特殊性质 —— 有一个坚硬的涂层保护电极不受损坏。

3 - The "Nail Penetration" of a 4 V Aqueous Pouch Cell

有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《焦耳》（Joule）期刊上。

4 - Why phone batteries like the Note 7's explode

[编译自：TheVerge]