锂-氧电池技术向前突进

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。

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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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