一项创新技术能够将氢气安全地转化为水，从而提高电池的安全性。 这一进步为更实惠、更安全的水基可充电电池的商业化铺平了道路。

今年夏天，地球上也普遍存在极端天气状况，包括严重的热浪和强降雨。 现在，引进可再生能源和发展相关基础设施的迫切需要比以往任何时候都更加迫切。 因为这可以成为在这个充满挑战的时代保护我们的星球的策略。 然而，由于可再生能源发电的不可预测性，这种方法面临着重大挑战。 该技术依赖于天气条件变化等不确定变量。

因此，对能够更长时间存储电力并根据需要提供电力的储能系统（ESS – 能源存储系统）的需求不断增加。 但目前电池中使用的锂离子电池（LIB）不仅极其昂贵，而且存在火灾隐患。 因此，迫切需要开发更便宜、更安全的替代品。

水系可充电电池的进展

韩国科学技术院（KIST）储能研究中心Oh Si Hyoung博士领导的研究小组开发出了一种极其安全的水可充电电池。 这可以以相对较低的成本生产并且可以安全地操作。 尽管可实现的能量密度较低，但水系可充电电池具有显着的经济优势，因为原材料成本远低于锂离子电池。

克服电池技术的安全挑战

水分解产生的氢气导致内部压力逐渐增加，最终耗尽电解质。 这对电池的安全构成了重大威胁，使得商业化变得困难。

到目前为止，研究人员经常尝试通过加入表面保护层来最大程度地减少金属阳极和电解质之间的接触面积，从而规避这个问题。 然而，在大多数情况下，金属阳极的腐蚀以及随之而来的电解液中的水的分解是不可避免的，并且氢气的不断积累在长期运行中可能导致潜在的爆炸。

为了解决这一关键问题，研究团队开发了一种由二氧化锰和钯组成的复合催化剂。 它可以自动将电池中产生的氢气转化为水，从而保证电池的恒定性能、耐用性和安全性。

在正常条件下，二氧化锰不与氢气发生反应。 但当添加少量钯时，氢气很容易被催化剂吸收并再生成水。 在装载有新开发的催化剂的原型电池中，电池的内部压力保持远低于安全极限，并且没有检测到电解质耗尽。

对能源存储未来的影响

基于这项研究结果，水电池最令人担忧的安全问题之一可以得到有效解决。 此外，它们代表着朝着电池未来商业应用迈出的重要一步。 用更便宜、更安全的水基电池取代当前的锂离子电池甚至可能引发全球 ESS 市场的快速增长。

“这项技术是指为水性充电电池定制的安全策略，基于内置的主动安全机制，通过该机制可以自动控制风险因素。” KIST 的 Oh, Si Hyoung 博士总结了这一发现。 “此外，为了保护公共安全，该技术还可以用于氢气泄漏是主要安全问题之一的工业设施（例如氢气站、核电站等）。”