鋰空氣電池研制成功，或帶來(lái)顛覆性革命

鋰空氣電池突破技術(shù)瓶頸，仍需10年才能投入商用。

多少年來(lái)，研究人員一直希望能用鋰空氣電池代替傳統的鋰離子電池，因為鋰空氣電池的蓄電能力比性能最好的鋰離子電池都要高出10倍以上。但是，由于鋰空氣電池內部結構的不穩定性，它在幾次充放電之后就會(huì )解體，這讓鋰空氣電池遲遲無(wú)法進(jìn)入消費市場(chǎng)。不過(guò)，近日化學(xué)教授克萊爾·格雷和她的團隊已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種鋰空氣電池，成功解決這種技術(shù)中的部分實(shí)際問(wèn)題，尤其是化學(xué)上的不穩定問(wèn)題。

他們所研制出的鋰空氣電池具有較高的能量密度，并且能夠循環(huán)充電2000次以上。該電池在理論上的能源使用效率超過(guò)90％，一次充電能行駛650公里。而所用電池的成本和重量只有今日電動(dòng)汽車(chē)所用鋰離子電池的1/5。

鋰空氣電池的基本化學(xué)原理十分簡(jiǎn)單。鋰空氣電池在放電時(shí)，陽(yáng)極的鋰釋放電子后成為鋰陽(yáng)離子（Li+），Li+穿過(guò)電解質(zhì)材料，在陰極與氧氣、以及從外電路流過(guò)來(lái)的電子結合生成氧化鋰（Li2O）或者過(guò)氧化鋰（Li2O2），并留在陰極，充電過(guò)程則相反。整個(gè)充放電循環(huán)要求有穩定的電極與電解質(zhì)環(huán)境。

但當前鋰空氣電池仍然存在一些問(wèn)題。電壓間隙的減小以及石墨烯氧化物電極的大容量導致其只能容納較小倍率的充放電，位于電池負極的金屬鋰有時(shí)仍會(huì )形成影響電池性能的樹(shù)突。而且，空氣里不僅僅有氧氣，在空氣中的其他的化合物也可能導致鋰空氣電池不穩定?？赡苤辽龠€需10年的工作才能將該電池變?yōu)榭捎糜谄?chē)和電網(wǎng)蓄電的商業(yè)電池。

格雷教授表示：“我們獲得了該技術(shù)的專(zhuān)利，其知識產(chǎn)權歸劍橋大學(xué)商業(yè)化機構劍橋實(shí)業(yè)(CambridgeEnterprise)所有。我們正與多家公司合作推進(jìn)這項技術(shù)。”

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