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第一块稳定的锂空气电池问世
文章来源:驱动之家 文章作者: 发布时间:2012-08-26


  多少年来,研究人员一直希望能用锂空气电池代替传统的锂离子电池,因为锂空气电池的蓄电能力比性能最好的锂离子电池都要高出10倍以上,但是由于锂空气电池内部结构的不稳定性,它在几次充放电之后就会解体,这让锂空气电池迟迟无法进入消费市场。

  据果壳网报道,最近终于有研究人员宣布制造出了第一块具有高度稳定性的锂空气电池。如果这种新技术能够投入商用,未来的电动汽车将会拥有与传统燃油汽车相同、甚至更强的续航能力,人们再也不用开一二百公里就停下来充电了。

  锂空气电池在放电时,阳极的锂释放电子后成为锂阳离子(Li ),Li 穿过电解质材料,在阴极与氧气、以及从外电路流过来的电子结合生成氧化锂(Li2O)或者过氧化锂(Li2O2),并留在阴极,充电过程则相反。整个充放电循环要求有稳定的电极与电解质环境。

  但是在之前的研究中,人们始终无法维持这两者的稳定性,被当做阴极的碳棒会与电解质产生各种意料之外的副反应,从而导致碳棒逐渐解体,几次充放电循环过后,一块锂空气电池就彻底无法使用了。

  英国圣安德鲁斯大学的化学家们改变了这一现状,由彼得·布鲁斯(PeterBruce)领导的研究团队选择将之前“捣乱”的两个因素都替换掉。他们将传统的碳阴极换成了惰性的纳米级金阴极,其稳定性要远高于碳棒;并且,他们还将之前由聚碳酸酯(polycarbonates)或聚醚(polyethers)制作的电解液,换成了一种名叫二甲基亚砜(DMSO)的导电溶液,这种溶液不那么容易在阴极发生反应。事实证明他们成功了,新的“纳米金-二甲基亚砜”组合的稳定性要远远超出原有组合。

  研究团队告诉《科学》杂志,新的锂空气电池在进行了100次充放电之后,仅仅损失了5%的电量上限。

  “这结果非常鼓舞人心,它意味着锂空气电池的前景并不是毫无希望的。”加拿大滑铁卢大学的化学家琳达·纳扎尔(LindaNazar)说。

  不过,纳扎尔和其他科学家也表示,新型锂空气电池还没有办法迅速投入商业化使用。对于创业者来说,纳米级黄金材料显得太过昂贵,而且作为电解液的二甲基亚砜也有可能与阳极的锂发生反应,导致电解质分解。还是那句话:革命尚未成功,同志仍需努力。

第一块稳定的锂空气电池问世




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