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第一塊穩定的鋰空氣電池問世 [複製鏈接]

武神張

Teenager I

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電梯直達

樓主

發表於 2012-8-22 19:00:45 |只看該作者 |倒序瀏覽

多少年來，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，但是由於鋰空氣電池內部結構的不穩定性，它在幾次充放電之後就會解體，這讓鋰空氣電池遲遲無法進入消費市場。
據果殼網報道，最近終於有研究人員宣佈制造出瞭第一塊具有高度穩定性的鋰空氣電池。如果這種新技術能夠投入商用，未來的電動汽車將會擁有與傳統燃油汽車相同、甚至更強的續航能力，人們再也不用開一二百公裡就停下來充電瞭。
鋰空氣電池在放電時，陽極的鋰釋放電子後成為鋰陽離子(Li+)，Li+穿過電解質材料，在陰極與氧氣、以及從外電路流過來的電子結合生成氧化鋰(Li2O)或者過氧化鋰(Li2O2)，並留在陰極，充電過程則相反。整個充放電循環要求有穩定的電極與電解質環境。
但是在之前的研究中，人們始終無法維持這兩者的穩定性，被當做陰極的碳棒會與電解質產生各種意料之外的副反應，從而導致碳棒逐漸解體，幾次充放電循環過後，一塊鋰空氣電池就徹底無法使用瞭。
英國聖安德魯斯大學的化學家們改變瞭這一現狀，由彼得·佈魯斯(PeterBruce)領導的研究團隊選擇將之前“搗亂”的兩個因素都替換掉。他們將傳統的碳陰極換成瞭惰性的納米級金陰極，其穩定性要遠高於碳棒；並且，他們還將之前由聚碳酸酯(polycarbonates)或聚醚(polyethers)制作的電解液，換成瞭一種名叫二甲基亞砜(DMSO)的導電溶液，這種溶液不那麼容易在陰極發生反應。事實證明他們成功瞭，新的“納米金-二甲基亞砜”組合的穩定性要遠遠超出原有組合。
研究團隊告訴《科學》雜志，新的鋰空氣電池在進行瞭100次充放電之後，僅僅損失瞭5%的電量上限。
“這結果非常鼓舞人心，它意味著鋰空氣電池的前景並不是毫無希望的。”加拿大滑鐵盧大學的化學家琳達·納紮爾(LindaNazar)說。
不過，納紮爾和其他科學家也表示，新型鋰空氣電池還沒有辦法迅速投入商業化使用。對於創業者來說，納米級黃金材料顯得太過昂貴，而且作為電解液的二甲基亞砜也有可能與陽極的鋰發生反應，導致電解質分解。還是那句話：革命尚未成功，同志仍需努力。