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锂-氧电池技术向前突进

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

据新的研究报告,与锂氧电池的电化学基础有关的障碍得到克服,这使得这种高功率电池在未来被广泛采用的可能性略有增加。锂氧(Li-O2)电池由于具有高能量密度而引发人们极大的兴趣,其能量密度可超过锂离子电池达至少一个数量级。该电池是由一个锂阳极、一个碳阴极和一个含有锂离子的有机电解质组成,它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采用。相反,氧化锂(Li2O)的反应活性要低得多。据作者披露,在周围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),其结果是,基于其的电池要比基于反应活性较低的Li2O常见得多。Chun Xia和同事在此展示了一种方法,它能通过将该电池的运作温度增加至150摄氏度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。这样所产生的电池运作具有近100%的库仑效率(即放电-充电容量比)。在相关的《视角》中,Shuting Feng等强调了高密度能储的必要,如由Li-O2电池提供的性能可帮助弥合可再生能源与我们不断增长的能源需求间的差距。Shuting Feng等在相关的《视角》中写道:“Xia等人的研究催化了基础与应用研究,他们用熔盐电解质推进了可充电锂氧电池的实现。”

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