前沿发现与创新

新型锂金属电池易燃难题有望攻克

　　锂离子电池为手机、笔记本电脑等设备的蓬勃发展作出了重要贡献，但随着电动汽车等可再生能源储存需求的增长，锂离子技术可能已不再够用。锂金属电池的理论容量比锂离子电池大一个数量级，但其缺点是“易燃易爆”。这一问题有望解决。据11月9日发表在《物质》杂志上的论文，美国芝加哥大学研究人员提出了一种解决这个长达数十年的问题的方法：使用无溶剂的无机熔盐来制造高能量密度、安全的电池。

　　该研究人员表示，他们开发出一种非易燃、不挥发的系统，很安全，相比于锂离子电池，可以将能量密度提高2倍。传统的锂金属电池依赖于一种电解液，这种电解液是将锂盐溶解在溶剂中制成的。那些易挥发、易燃的溶剂引发了安全问题。为了解决这个问题，研究人员尝试了不同的溶剂，或者修改了盐的浓度。这样的尝试一直存在一种取舍：使用固态无机物作为电解液的电池更安全；使用液体电解液的电池更强大。结果要么是不安全的电池，要么是没有达到锂金属电池巨大理论能力的电池。

　　芝加哥大学团队此次采取一种新方法，通过熔化而非溶解锂盐来使其成为液体。这就需要创造一种在低温下熔化的新盐成分。挑战在于达到锂盐熔化的温度，但电池其他部分的锂金属却不会熔化。

　　纯氯化锂在略高于600℃的温度下熔化，锂金属在180℃熔化，这意味着任何有用的熔盐电解液都必须具有低得多的熔点。于是，研究团队创造了一种在45℃熔化的盐，获得了一种可以在80℃—100℃下安全运行的强大电池。

　　研究团队还在继续研究熔点更低的盐成分，最终目标是研制一种在室温下安全运行的强大的锂金属电池。

　　（据《科技日报》）

“百草枯”有了安全替代品

　　同济大学附属第十人民医院的研究人员与中国科学院上海有机化学研究所研究人员合作，研发出一种新型无毒农药“双烯双胺”。该农药既保留了除草剂“百草枯”迅速、高效、广谱、成本低廉、对植物根系无毒性等优点，又避免其产生令人望而生畏的毒性。相关研究近日在线发表于《分子植物》。

　　“百草枯”作为一种快速灭生型除草剂，自问世以来在全球农业领域使用广泛，但其对人畜来说，毒性剧烈且持久，即便少量误服也会危及生命，并且缺少有效解毒剂。全球已有67个国家和地区禁用“百草枯”，但相关中毒事件仍时常发生。

　　作为在“百草枯”中毒救治领域拥有深厚积淀的医疗团队，同济大学附属第十人民医院肾内科主任彭艾团队一直在思考研发一种效果好又无毒性的除草剂。他们与中国科学院上海有机化学研究所科研人员联合攻关，研发出符合要求的新型无毒农药“双烯双胺”。

　　“百草枯”之所以除草效果显著，是因为它具有电子传导功能的“联吡啶盐结构”，该结构还是“百草枯”毒性剧烈的原因。于是，研究的突破点便落在构建一个没有电子传导功能的联吡啶盐结构上。通过大量试验与筛选，研究团队找到了一种新型分子——双烯双胺，在施用于杂草前，它不具备毒性；只有在施用后，经阳光照射，被空气氧化，才会转化为“百草枯”。

　　动物实验表明，“双烯双胺”不会对小鼠的重要脏器造成损伤，其安全性得到了验证。

　　（据《中国科学报》）