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“改頭換面”！新鋰-氧電池或可釋放全部儲能
時間:2018-08-27 08:41來源:科技日報 作者:劉霞
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據(jù)英國《科學新聞》網(wǎng)站近日報道，加拿大科學家在24日出版的《科學》雜志上撰文指出，他們對鋰-氧電池進行了重新設計，得到的新電池幾乎能將所有儲能全部釋放，且充放電次數(shù)達150次，未來有望成為電動汽車、潛艇等更可靠、更能源密集的電源。
鋰-氧電池由陽極和陰極（被電解液隔開）制成。當電池為另一個設備供電時，陰極上的氧分子與來自電解液的鋰離子結(jié)合，形成過氧化鋰。這一化學反應會釋放出能量。對電池重新充電會分解過氧化鋰，使氧氣和鋰回到初始位置。
與典型的鋰離子電池相比，鋰-氧電池的能量密度更大且由更可持續(xù)的材料制成，但它仍未“飛入尋常百姓家”的主要原因在于其壽命不長。
研究人員解釋稱，在形成過氧化鋰的過程中，會產(chǎn)生幾種不需要的化學副產(chǎn)物，這會浪費能源。因此，鋰-氧電池只能將約80％的儲能輸送給它所供電的設備。美國阿貢國家實驗室的材料化學家拉里·柯蒂斯沒有參與新研究，他指出，這些化學物質(zhì)也會損壞電池的電解液和陰極，使電池在充電幾十次后就偃旗息鼓。
為制造出更好的鋰-氧電池，滑鐵盧大學的化學家琳達·納扎爾及同事用無機熔鹽代替了常用的有機電解質(zhì)；用金屬基的替代了標準的碳基陰極。
在得到的新電池中，氧氣與鋰形成氧化鋰。新化學反應可以比生成過氧化鋰多儲存50％的能量。更重要的是，氧化鋰不會產(chǎn)生化學副產(chǎn)物，這使新的鋰-氧電池幾乎能將所有儲能釋放給其他設備，且能比其他鋰-氧電池充電更多次。
柯蒂斯說，種新電池未來有望被用來為電動汽車提供動力，但在實際應用之前還有很長的路要走，“因為新電池必須加熱到至少150攝氏度才能工作”。
麻省理工學院能源和材料研究員楊紹恩（音譯）評論稱，改變電解液中的物質(zhì)或許可降低電池的工作溫度，新鋰-氧電池還可作為飛機、航天器和潛艇的緊湊型電源。
(責任編輯：王杰)
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