聊聊“水性金属离子电池”。
最近看到一则新闻，原文如下：
沈阳辽宁大学和澳大利亚皇家墨尔本理工大学开发了一款 “水性金属离子电池”，简称“水电池”。科学家称，短期1到3年内有望替代铅酸电池，5到10年内有望取代锂离子电池。
对于这样的报道，先说明一点：“水电池1到3年内有望替代铅酸电池，5到10年内有望取代锂离子电池”这是一种商业行为或者商业努力。水电池的各种性能优势也好，劣势也好，这是科学技术。两者有一些关系，但是几乎完全不等价。技术优势明显，但是由于受限于应用场景限制等等，商业上卖不动的比比皆是。
所以，科学家称 “短期1到3年内有望替代铅酸电池，5到10年内有望取代锂离子电池”，这种说法并不负责。
回到技术本身，现在电池很多，半固态电池，固态电池，锂电池， 水电池，铅酸电池、镍氢电池等等。不同电池各有优劣，一种市场上的主流电池的存在，是整个产业链条和供货的配套和搭建。一个新产品想要取代原有产品，性能上要有非常明显的优势，其次价格能保持不变或者更低。
查了下关于水电池的相关文献，截图如下。相关文章很多，引用率也高，研究比较热。技术上的确有优势比如：十分安全，价格低廉，毒性低，电池更环保等。但是能量密度上也有欠缺。题目中提供的信息：能量密度约为每公斤75瓦时，这基本是特斯拉汽车的30%，所以基本上满充后的正常里程不到200公里，更别提冬天开车了。所以，技术上目前还有值得继续深挖的点。
我随便打开了一个OA的文章（Jijian Xu， 2022），看了下，引用一下作者的结论，如下：
Electrolyte design is critical to developing advanced Li-ion aqueous batteries with superior performances. In addition to the fundamental understanding of the solvation structure of the electrolytes and interfacial chemistries, we emphasize that practical conditions including gravimetric energy density at the cell level, self-discharge property, and operation temperature range cannot be overlooked when considering aqueous batteries into large-scale applications.
作者在结论强调：在考虑将水系电池大规模应用前，不能忽视包括电池的重量能量密度、自放电性能和工作温度范围在内的实际条件。这几点都是电池在实际应用前急需解决的痛点。
在技术痛点解决之前谈取代锂离子电池，还有点早。当然，本人也是做技术的，很高兴能够看到新技术的出现，希望有朝一日，这样的技术在解决掉现有问题后，可以大规模应用。