锂空气电池研究成功或将改写电池历史



锂空气电池研究成功或将改写电池历史

据报道,英国剑桥大学的化学教授克莱尔·格雷和她的团队前不久攻克了锂空气电池开发中的技术难关。发表在美国《科学》周刊上的一篇研究论文显示,剑桥的这个团队攻克了这种技术中的部分实际问题——尤其是化学上的不稳定性问题。此前,由于这种化学上的不稳定性,锂空气电池会显示出性能迅速衰退的现象。如果能把该技术从实验室的演示品转变为商品,那么汽车只充一次电就能从伦敦开到爱丁堡(两地相距约650 km),所用电池的成本和重量却只有目前电动汽车所用锂离子电池的1/5。与目前的可充电电池中盛行的锂离子技术相比,锂空气电池理论上可存储的能量要多得多,以至于世界各国的有关研究人员都在开展锂空气电池的研究。

其实,锂空气电池的基本化学原理十分简单。这种电池是通过锂和氧结合成过氧化锂来实现放电,再通过施加电流逆转这一过程而完成充电的。如何可靠地令上述反应反复地发生是该技术面临的挑战。剑桥的科学家们对相关的化学过程做了调整以提高其可控性。比如:他们将过氧化锂转变为更易处理的氢氧化锂,还向电池系统中添加了碘化锂,并用石墨烯制作了渗透性极好的“蓬松”电极。所谓石墨烯,是12年前曼彻斯特大学发现的一种碳的同素异形体。

研究人员表示,剑桥实验室中展示的电池系统的效率达90％,可充电2 000次。不过,可能至少还需10年的工作才能将该电池变为可用于汽车和电网蓄电的商业电池。电网蓄电装置用于存储太阳能和风能发电站间歇发出的电力,以便在需要的时候使用。

格雷教授表示:“我们取得的成就使这项技术向前迈出了重要的一步,预示着全新的研究领域。虽然我们仍未能全面解决这一化学机制所固有的问题,但我们的成果确实指明了前行的道路。”“我们获得了该技术的专利,其知识产权归剑桥大学商业化机构剑桥实业所有。我们正与多家公司合作推进这项技术。”

（摘自腾讯科技）