锂-氧电池技术向前突进

科技工作者之家  |   2018-08-28 11:10

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近日,加拿大滑铁卢大学的化学家发表研究报告称:他们克服了与锂氧电池的电化学基础有关的障碍,从而增加了这种高功率电池在未来被广泛采用的可能性。

由于具有高能量密度——其能量密度可超过锂离子电池至少一个数量级,锂氧(Li-O2)电池引发了人们极大的兴趣。该电池由一个锂阳极、一个碳阴极和含有锂离子的有机电解质组成,通常会在使用时产生过氧化锂(Li2O2)。然而,Li2O2具有高反应活性,它会导致有机电解质溶液分解和碳阴极腐蚀,这些障碍阻碍了该技术的商业化应用。相反,氧化锂(Li2O)的反应活性要低得多。据作者披露,在传统电池环境的条件下更容易形成反应活性较大的过氧化物(即那些典型的电池使用例子)。

研究者Chun Xia和同事在论文中展示了一种方法,即通过将电池的运作温度增加至150摄氏度以及通过使用不同材料(一种无机电解质和一种以氧化镍为基础的阴极)来克服与锂氧电池有关的热力学和动力学障碍。这样所产生的电池具有近100%的库仑效率(即放电-充电容量比)。此外,研究者还强调了高密度能储的必要性,如Li-O2电池可帮助弥合可再生能源与不断增长的能源需求间的差距。

科界原创

责编:张梦

期刊来源:《科学》

期刊编号:0036-8075

原文链接:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-08/uow-cmb082318.php

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