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      鋰-氧電池正在獲得能量提升
      
			
      
				2018-11-17 12:38:04
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			  來源：ScienceNews
			
      
		
      
				
		
      
			
      一種新型的鋰氧電池比以前的電池具有更強(qiáng)的儲(chǔ)能能力和更長的使用壽命。
      

      與典型的鋰離子電池相比，鋰氧電池的能量密度更高，材料更具有可持續(xù)性，是下一代可充電電池的理想選擇。但是鋰氧電池還沒有被廣泛使用，因?yàn)樗鼈兒芸炀蜁?huì)死亡。通過調(diào)整建筑材料，研究人員現(xiàn)在已經(jīng)制造出了一種鋰氧電池，它可以釋放幾乎100%的儲(chǔ)存電荷，并至少充電150次。8月24日發(fā)表在《科學(xué)》(Science)雜志上的這款電池有朝一日可能會(huì)成為電動(dòng)汽車或其他電子產(chǎn)品更可靠、能量密度更高的電源。
      

      

      鋰氧電池由兩個(gè)電極組成，一個(gè)陽極和一個(gè)陰極，由一種叫做電解質(zhì)的物質(zhì)分開。當(dāng)電池為另一個(gè)設(shè)備供電時(shí)，陰極上的氧分子與電解質(zhì)中的鋰離子結(jié)合，形成一種叫做“過氧化物鋰”的固體化合物?；瘜W(xué)反應(yīng)釋放能量。充電時(shí)電池會(huì)分解過氧化鋰，使氧和鋰回到起始位置。
      

      但是鍛造過氧化鋰會(huì)產(chǎn)生一些不需要的化學(xué)副產(chǎn)品，這會(huì)浪費(fèi)能源。因此，鋰-氧電池可能只能將其儲(chǔ)存的電量的80%交付給它所驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。這些討厭的化學(xué)物質(zhì)還會(huì)破壞電池的電解質(zhì)和陰極，所以電池在充電幾十次后就會(huì)失效，伊利諾伊州萊蒙阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的材料化學(xué)家拉里·柯蒂斯如是說。他沒有參與這項(xiàng)工作。
      

      為了制造一種更好的鋰氧電池，加拿大滑鐵盧大學(xué)的化學(xué)家Linda Nazar和他的同事們將典型的有機(jī)電解質(zhì)替換為無機(jī)熔融鹽，并將標(biāo)準(zhǔn)的碳基陰極替換為金屬基陰極。
      

      在這種新電池中，氧與鋰結(jié)合產(chǎn)生鋰氧化物。這種化學(xué)反應(yīng)能比雙氧水鋰反應(yīng)多儲(chǔ)存50%的能量。因此，新設(shè)計(jì)可以比之前的裝置制造出更多的高能量電池。更重要的是，鋰氧化物不會(huì)像過氧化物那樣產(chǎn)生令人煩惱的化學(xué)副產(chǎn)品。這使得新型鋰氧電池幾乎可以將其儲(chǔ)存的所有電荷釋放到其他設(shè)備上，并比其他鋰氧電池充電次數(shù)更多。
      

      這些新型電池可能最終會(huì)用于電動(dòng)汽車，但柯蒂斯說，“在它們真正應(yīng)用于汽車之前，還有一段路要走。”這是因?yàn)樾码姵刂辽俦仨毤訜岬?50°攝氏度。他說:“當(dāng)你啟動(dòng)汽車時(shí)，你得想辦法讓它熱起來。”
      

      麻省理工學(xué)院(MIT)能源與材料研究員楊紹霍恩(音)表示，改變電池電解質(zhì)所用的物質(zhì)可能會(huì)降低電池的工作溫度。她說，這種鋰氧電池還可以作為飛機(jī)、航天器和潛艇的緊湊電源。
      
			

			
        
      
			
      
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