鋰-氧電池新技術(shù)有望擊敗鋰離子電池

更新時(shí)間：2024-02-03

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據(jù)外媒報(bào)道，提升電池容量非常關(guān)鍵，有助于提升電動(dòng)車的續(xù)航里程數(shù)。為此，許多科研機(jī)構(gòu)將目光放到了鋰-氧電池（Lithium－oxygen batteries）。

前景：鋰-氧電池是比較有前景的一種產(chǎn)品研發(fā)路徑，相較于傳統(tǒng)鋰離子電池，或能大幅提升其能量密度，（至少在理論上是可行的）。加拿大滑鐵盧大學(xué)（University of Waterloo）的研發(fā)人員采用了多項(xiàng)途徑，解決了多個(gè)技術(shù)難題，有望在開展該類電池的商業(yè)化運(yùn)作。

挑戰(zhàn)：目前存在一個(gè)關(guān)鍵性難題——鋰-氧電池放電時(shí)，氧氣將先后被轉(zhuǎn)化為超氧化物（superoxide）及過氧化鋰（lithium peroxide），隨著時(shí)間的延長，該類反應(yīng)生成物將腐蝕電池元件，進(jìn)而限制了該電池的充電能力及電池的實(shí)用性。

技術(shù)進(jìn)展：為解決上述問題，研發(fā)人員將石墨陰極替換為氧化鎳（nickel oxide）陰極，并搭配不銹鋼網(wǎng)狀物。研發(fā)人員還向電解質(zhì)中添加了熔鹽（molten salt），促進(jìn)正電離子在正負(fù)極間的移動(dòng)，同時(shí)將該類電池的最大操作問題提升至150攝氏度。

上述方式有望將鋰－氧電池的充放電次數(shù)提升3倍，研究人員還設(shè)法將每質(zhì)量單位的能量（energy per unit of mass）提升50％以上。

麻省理工學(xué)院的研究人員在便條中寫道：“該研究發(fā)現(xiàn)提供了無限良機(jī)，新電池技術(shù)使得鋰-氧電池有望擊敗鋰離子電池及其他儲(chǔ)能技術(shù)。"

盡管研究方向已明確，但至少還要等待數(shù)年之久。此外，還需要進(jìn)一步提升這類電池的使用壽命，從而提升其產(chǎn)品競爭力。

而研究人員Linda Nazar則表示，要實(shí)現(xiàn)鋰-氧電池的商業(yè)化推廣，或許還要等15年以上。

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