據(jù)悉,在最新研究中,伊利諾斯大學(xué)和阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科研團(tuán)隊(duì),對(duì)鋰空氣電池的正極、負(fù)極和電解質(zhì)都進(jìn)行了改良,進(jìn)而提高該電池的綜合質(zhì)量。其中,研究者們使用MoS2(二硫化鉬)作為負(fù)極材料的催化劑;在正極上涂了一層碳酸鋰薄層,讓該極鋰離子進(jìn)入電解質(zhì),同時(shí)能防止其他化合物到達(dá)正極;用離子液體和二甲基亞砜混合制成新電解質(zhì),促進(jìn)生成過(guò)氧化鋰,降低副反應(yīng)的發(fā)生,提升電池的效率。
相關(guān)人員表示,經(jīng)過(guò)改良后的鋰空氣電池在正常的環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn),充放電循環(huán)次數(shù)在750次后仍可正常工作,極大拓展了實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域。該研究成果已發(fā)表于最新一期的《自然》雜志。
我們知道,鋰空氣電池通過(guò)鋰和空氣中的氧結(jié)合成過(guò)氧化鋰實(shí)現(xiàn)放電;再通過(guò)施加電流逆轉(zhuǎn)而完成充電。從現(xiàn)有條件來(lái)看,鋰空氣電池的發(fā)展還需面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所稀土資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張新波指出,一方面正極會(huì)氧化,且由于二氧化碳和水蒸氣的存在,會(huì)使正極生成有害副產(chǎn)物。另一方面,由于氧氣是助燃劑,可能會(huì)造成嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)。所以,大多數(shù)鋰空氣電池不能在真正的自然空氣環(huán)境下長(zhǎng)期工作。
因此,伊利諾斯大學(xué)等研究人員采用新型材料對(duì)鋰空氣電池進(jìn)行改善。不過(guò),它們也表示,為了使最新實(shí)驗(yàn)電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,還有眾多工作需要完成。