??? 據(jù)報道,最近終于有研究人員宣布制造出了第一塊具有高度穩(wěn)定性的鋰空氣電池。如果這種新技術(shù)能夠投入商用,未來的電動汽車將會擁有與傳統(tǒng)燃油汽車相同、甚至更強的續(xù)航能力。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。
鋰空氣電池在放電時,陽極的鋰釋放電子后成為鋰陽離子(Li+),Li+穿過電解質(zhì)材料,在陰極與氧氣、以及從外電路流過來的電子結(jié)合生成氧化鋰(Li2O)或者過氧化鋰(Li2O2),并留在陰極,充電過程則相反。整個充放電循環(huán)要求有穩(wěn)定的電極與電解質(zhì)環(huán)境。
由于在之前的研究中,人們始終無法維持這兩者的穩(wěn)定性,英國圣安德魯斯大學的化學家們改變了這一現(xiàn)狀,由彼得·布魯斯(PeterBruce)領(lǐng)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(tǒng)的碳陰極換成了惰性的納米級金陰極,其穩(wěn)定性要遠高于碳棒;并且,他們還將之前由聚碳酸酯(polycarbonates)或聚醚(polyethers)制作的電解液,換成了一種名叫二甲基亞砜(DMSO)的導電溶液,這種溶液不那么容易在陰極發(fā)生反應。
??? 新的“納米金-二甲基亞砜”組合的穩(wěn)定性要遠遠超出原有組合。新的鋰空氣電池在進行了100次充放電之后,僅僅損失了5%的電量上限。
不足的是,新型鋰空氣電池還沒有辦法迅速投入商業(yè)化使用。對于創(chuàng)業(yè)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(fā)生反應,導致電解質(zhì)分解。
鋰空氣電池在放電時,陽極的鋰釋放電子后成為鋰陽離子(Li+),Li+穿過電解質(zhì)材料,在陰極與氧氣、以及從外電路流過來的電子結(jié)合生成氧化鋰(Li2O)或者過氧化鋰(Li2O2),并留在陰極,充電過程則相反。整個充放電循環(huán)要求有穩(wěn)定的電極與電解質(zhì)環(huán)境。
由于在之前的研究中,人們始終無法維持這兩者的穩(wěn)定性,英國圣安德魯斯大學的化學家們改變了這一現(xiàn)狀,由彼得·布魯斯(PeterBruce)領(lǐng)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(tǒng)的碳陰極換成了惰性的納米級金陰極,其穩(wěn)定性要遠高于碳棒;并且,他們還將之前由聚碳酸酯(polycarbonates)或聚醚(polyethers)制作的電解液,換成了一種名叫二甲基亞砜(DMSO)的導電溶液,這種溶液不那么容易在陰極發(fā)生反應。
??? 新的“納米金-二甲基亞砜”組合的穩(wěn)定性要遠遠超出原有組合。新的鋰空氣電池在進行了100次充放電之后,僅僅損失了5%的電量上限。
不足的是,新型鋰空氣電池還沒有辦法迅速投入商業(yè)化使用。對于創(chuàng)業(yè)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(fā)生反應,導致電解質(zhì)分解。