美造出突破性锂空气电池 有望冲破电动车续航瓶颈

  • 2018-10-15 10:49
  • DeepTech深科技

然而,上面这些都是理论上的分析。想要实现这样的理想情况,却并不是一件容易的事情。

图丨致密的阳极保护图层(比例尺:图中绿线长度的为 1 微米)

图丨正在穿越 Li2CO3 涂层的氧分子

  为了测试这个电池的性能,研究人员使用了之前已经被其它研究报道过的二硫化钼(MoS2)纳米片作为阴极,并采用了由 1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate,EMIM-BF4)和二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide, DMSO)组成的混合物作为电解质。在阳极、阴极、电解质的协同工作下,该锂空气电池被置于模拟的空气环境中——79% 的氮气、21% 的氧气、500ppm 的二氧化碳和 45% 的相对湿度,温度为 25�C。

  经过测试,在 700 次的充放电循环之后,锂空气电池没有出现任何的失效。这个成绩超出了许多人的预期,甚至已经达到了部分技术成熟的商用电池(如铅酸电池)的循环寿命。

  研究团队因此得出了这样的结论:“受保护的锂阳极、电解质混合物和高性能的空气阴极,在模拟空气条件下协同工作,能有效提高锂-空气电池的循环次数。”

  与此同时,阿贡国家实验室还在继续对这个电池反应进行计算机模拟,以期进一步了解反应机理,从而在未来提升电池的性能,为将来可能的商业化提供理论支撑。

  需要指出的是,虽然这项研究离商业应用还非常遥远、其能量密度也离最优存在不小的距离,但它毫无疑问是锂空气电池发展的重大进步。

  这次的研究成果证明,锂空气电池确实可以屏蔽其它气体的干扰,直接从类似空气的气体环境中获取氧气,摆脱对氧气储存装置的依赖,而且循环寿命还很长。这无疑极大地增强了研究者和产业界对于这种革命性电池技术未来发展的信心:

  既然最重要的困扰都已经有了清晰的解决方案,剩下的可能根本就不是什么致命的问题了!也许用不了多久,研究人员就能制造出能量密度远高于现有锂离子电池技术的新型电池,而这将无疑彻底改变现有的能源格局。

  (原标题:美造出突破性锂空气电池 有望冲破电动车续航瓶颈|锂空气电池|美国|电动车)

头条推荐
图文推荐