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“改頭換面”！新鋰-氧電池或可釋放全部?jī)?chǔ)能
時(shí)間:2018-08-27 08:41來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 作者:劉霞
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據(jù)英國(guó)《科學(xué)新聞》網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，加拿大科學(xué)家在24日出版的《科學(xué)》雜志上撰文指出，他們對(duì)鋰-氧電池進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，得到的新電池幾乎能將所有儲(chǔ)能全部釋放，且充放電次數(shù)達(dá)150次，未來(lái)有望成為電動(dòng)汽車、潛艇等更可靠、更能源密集的電源。
鋰-氧電池由陽(yáng)極和陰極（被電解液隔開）制成。當(dāng)電池為另一個(gè)設(shè)備供電時(shí)，陰極上的氧分子與來(lái)自電解液的鋰離子結(jié)合，形成過(guò)氧化鋰。這一化學(xué)反應(yīng)會(huì)釋放出能量。對(duì)電池重新充電會(huì)分解過(guò)氧化鋰，使氧氣和鋰回到初始位置。
與典型的鋰離子電池相比，鋰-氧電池的能量密度更大且由更可持續(xù)的材料制成，但它仍未“飛入尋常百姓家”的主要原因在于其壽命不長(zhǎng)。
研究人員解釋稱，在形成過(guò)氧化鋰的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生幾種不需要的化學(xué)副產(chǎn)物，這會(huì)浪費(fèi)能源。因此，鋰-氧電池只能將約80％的儲(chǔ)能輸送給它所供電的設(shè)備。美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的材料化學(xué)家拉里·柯蒂斯沒(méi)有參與新研究，他指出，這些化學(xué)物質(zhì)也會(huì)損壞電池的電解液和陰極，使電池在充電幾十次后就偃旗息鼓。
為制造出更好的鋰-氧電池，滑鐵盧大學(xué)的化學(xué)家琳達(dá)·納扎爾及同事用無(wú)機(jī)熔鹽代替了常用的有機(jī)電解質(zhì)；用金屬基的替代了標(biāo)準(zhǔn)的碳基陰極。
在得到的新電池中，氧氣與鋰形成氧化鋰。新化學(xué)反應(yīng)可以比生成過(guò)氧化鋰多儲(chǔ)存50％的能量。更重要的是，氧化鋰不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)副產(chǎn)物，這使新的鋰-氧電池幾乎能將所有儲(chǔ)能釋放給其他設(shè)備，且能比其他鋰-氧電池充電更多次。
柯蒂斯說(shuō)，種新電池未來(lái)有望被用來(lái)為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力，但在實(shí)際應(yīng)用之前還有很長(zhǎng)的路要走，“因?yàn)樾码姵乇仨毤訜岬街辽?50攝氏度才能工作”。
麻省理工學(xué)院能源和材料研究員楊紹恩（音譯）評(píng)論稱，改變電解液中的物質(zhì)或許可降低電池的工作溫度，新鋰-氧電池還可作為飛機(jī)、航天器和潛艇的緊湊型電源。
(責(zé)任編輯：王杰)
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