據(jù)外媒報(bào)道,研發(fā)人員設(shè)計(jì)了新款鋰電池,其電能或?qū)⒈犬?dāng)前鋰電池高了5倍。據(jù)《Nature》期刊報(bào)道,該設(shè)計(jì)利用鋰與空氣中提取的氧氣發(fā)生反應(yīng),在電池陽極上覆蓋了一款薄薄的碳酸鋰、非晶碳涂層,該結(jié)構(gòu)有助于鋰離子的流動(dòng),同時(shí)阻隔體積較大的氧分子及二氧化碳。該研究團(tuán)隊(duì)還研發(fā)新款電解液,其采用了一款名為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的離子溶液及二甲亞砜,詳見正文。
據(jù)外媒報(bào)道,研發(fā)人員設(shè)計(jì)了新款鋰電池,其電能或?qū)⒈犬?dāng)前鋰電池高了5倍。據(jù)《Nature》期刊報(bào)道,該設(shè)計(jì)利用鋰與空氣中提取的氧氣發(fā)生反應(yīng),為該款鋰電池減重,未來或?qū)⒈挥糜谑謾C(jī)、筆記本電腦及電動(dòng)車中,甚至還有可能延長電動(dòng)車的續(xù)航里程數(shù)。
該研究團(tuán)隊(duì)由伊利諾伊大學(xué)的Amin Salehi-Khojin及阿貢國家實(shí)驗(yàn)室(Argonne National Laboratory)的Larry Curtiss牽頭。該團(tuán)隊(duì)提出了許多設(shè)計(jì)創(chuàng)意,旨在限制電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng),使其鋰空氣電池的產(chǎn)品原型能成功實(shí)現(xiàn)700次充放電。
該款電池在電池陽極上覆蓋了一款薄薄的碳酸鋰、非晶碳涂層,該結(jié)構(gòu)有助于鋰離子的流動(dòng),同時(shí)阻隔體積較大的氧分子及二氧化碳。該研究團(tuán)隊(duì)還研發(fā)新款電解液,其采用了一款名為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)的離子溶液(ionic liquid)及二甲亞砜(dimethyl sulfoxide)。
該款鋰空氣電池的關(guān)鍵之處在于其陰極,帶負(fù)電荷的電極允電子進(jìn)入電池內(nèi),將氧氣從空氣中抽離出來。電解液內(nèi)的金屬邊緣及離子溶液結(jié)合后,將合成一款催化劑,使鋰與氧氣發(fā)生反應(yīng),生成過氧化鋰(lithium peroxide)。
該款催化劑能盡可能地抑制其他反應(yīng),例如氧化鋰的形成。該反應(yīng)過程無法避免,氧化鋰可與空氣中的二氧化碳、氮?dú)饣蛩l(fā)生反應(yīng),影響電池的性能。
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