從左至右依次為：（A）鋅陽極（直徑1厘米），（B）EMIHSO4 - 聚乙烯醇分離器（置于一個注射器針頭上，標(biāo)明厚度和透明度），（C）二氧化鉛 - 碳陰極。來源：美國美國海軍研究實驗室
美國海軍研究實驗室（NRL：Naval Research Laboratory）材料科學(xué)與技術(shù)部門的科學(xué)家提供了堅實的證據(jù)，表明一種新方法，可以開發(fā)新型、輕便的儲能裝置。
他們擯棄了兩個世紀(jì)以來的腐蝕性有害水性蓄電池單元，使用非揮發(fā)性、熱穩(wěn)定的離子液體（ionic liquid），這樣，科學(xué)家期望制成多種新型電池。
不是依賴于高度酸性的電解質(zhì)，相反，離子液體被用來制成一種固體聚合物電解質(zhì)（polymer electrolyte），其中包含離子液體和聚乙烯醇（polyvinyl alcohol），這樣，就開發(fā)出新型固態(tài)電池，放電電壓范圍高達1.8伏。
離子液體有這種獨特性能，這促使人們驟然大量關(guān)注電池的應(yīng)用。這種離子液體是室溫熔鹽（molten salt），具有許多重要的特點，如幾乎沒有蒸氣壓，非可燃性和缺乏反應(yīng)能力，在各種電化學(xué)或工業(yè)應(yīng)用中都是這樣。
“正是這種高度的熱和電化學(xué)穩(wěn)定性，使人們越來越多地關(guān)注離子液體，用于各種電化學(xué)加工，”托馬斯·素拓（Thomas Sutto）博士說。“這些新型固態(tài)電池模仿了標(biāo)準(zhǔn)的堿性電池，但不需要腐蝕性電解質(zhì)。” 有些限制是因為采用腐蝕性電解質(zhì)，結(jié)果往往是嚴(yán)格限制標(biāo)準(zhǔn)電池的幾何形狀，以及所需的特殊耐腐蝕電池容器。采用反應(yīng)性離子液體，在非水溶液中可取代更危險的高堿性電解質(zhì)，如錳氧化物（氧化鎂）和鋅（Zn），這些都見于傳統(tǒng)電池。 從根本上說，這項工作開始時，是從標(biāo)準(zhǔn)腐蝕性方面研究不同金屬在離子液體中的情況。
雖然研究的離子液體是基于無機酸（mineral acids），如氫硫酸鹽（hydrogen sulphates），但是已經(jīng)觀察到，鋅金屬會發(fā)生反應(yīng)，形成硫酸鋅（zinc sulphate）。由于這點類似觀察到的另一種情況，就是鋅陽極在標(biāo)準(zhǔn)堿性電池中的情況，所以，一系列實驗隨后進行，以確定不同金屬氧化物在這些類型的離子液體中如何反應(yīng)。 電化學(xué)（Electrochemical）實驗表明，這些反應(yīng)性離子液體不僅能做為電解液/分離器，在固態(tài)和液態(tài)電池中都可以，而且也可以做為反應(yīng)性成分，用于電池單元的電化學(xué)構(gòu)成。
用非水性方法制備主要電源和次級電源，電池的設(shè)計就要采用標(biāo)準(zhǔn)的陰極和陽極材料，比如二氧化錳（MgO2），二氧化鉛（PbO2）和氧化銀（AgO）。這種離子液體就是這項工作的主要重點，這種液體就是1 -乙基- 3 -甲基咪唑硫酸氫（EMIHSO4：1-ethyl-3-methylimidazolium hydrogen sulphate），但是，其他的離子液體就像那些基于硝酸鹽（nitrate）和磷酸二氫陰離子（dihydrogen phosphate anion s：負(fù)離子），也發(fā)現(xiàn)作用很好，適合這類電池的設(shè)計。
使用這些電解質(zhì)，說明會有新型的充電系統(tǒng)，比如更換電解質(zhì)的鎳金屬氫化物（NiMH：nickel-metal hydride）電池，甚至標(biāo)準(zhǔn)鉛酸蓄電池（lead-acid battery）。實驗工作目前正在進行，以開發(fā)這樣一種可充電的離子液體電源。能夠創(chuàng)造固體分離器，也就能夠制成許多新型電池，這需要采用很多制造技術(shù)。
