鋰空氣電池突破技術難關

據(jù)悉，化學教授克萊爾·格雷和她的團隊前不久攻克了鋰空氣電池開發(fā)中的技術難關。

報道稱，如果能把該技術從實驗室的演示品轉(zhuǎn)變?yōu)樯唐罚敲雌囍怀湟淮坞娋湍軓膫惗伛偟綈鄱”ぃ▋傻叵嗑嗉s650公里），所用電池的成本和重量卻只有今日電動汽車所用鋰離子電池的1/5。

格雷教授表示：“我們?nèi)〉玫某删褪惯@項技術向前邁出了重要一步，預示著全新的研究領域。我們?nèi)晕慈P解決這一化學機制所固有的問題，但我們的成果確實揭示了前行的道路。”

和目前的可充電電池中盛行的鋰離子技術相比，鋰空氣電池理論上可存儲的能量要多得多，以至于全球的研究人員都在開展鋰空氣電池的研究。

發(fā)表在美國《科學》周刊上的一篇研究論文顯示，劍橋的這個團隊攻克了這種技術中的部分實際問題——尤其是化學上的不穩(wěn)定問題。此前，由于這種化學上的不穩(wěn)定，鋰空氣電池會顯示出性能迅速衰退的現(xiàn)象。

鋰空氣電池的基本化學原理十分簡單。這種電池通過鋰和氧結(jié)合成過氧化鋰實現(xiàn)放電，再通過施加電流逆轉(zhuǎn)這一過程而完成充電。如何可靠地令上述反應反復發(fā)生是該技術面臨的挑戰(zhàn)。劍橋的科學家對相關化學過程做了調(diào)整以提高其可控性。比如，他們將過氧化鋰轉(zhuǎn)變?yōu)楦滋幚淼臍溲趸嚕€向系統(tǒng)中添加了碘化鋰，并用石墨烯制作了滲透性極好的“蓬松”電極。所謂石墨烯，是12年前曼徹斯特大學發(fā)現(xiàn)的一種碳的同素異形體。

研究人員表示，劍橋?qū)嶒炇抑姓故镜碾姵叵到y(tǒng)效率達90%，可充電2000次。不過他們表示，可能至少還需10年的工作才能將該電池變?yōu)榭捎糜谄嚭碗娋W(wǎng)蓄電的商業(yè)電池。電網(wǎng)蓄電裝置用于存儲太陽能和風能發(fā)電站間歇發(fā)出的電力，以便在需要的時候使用。

格雷教授表示：“我們獲得了該技術的專利，其知識產(chǎn)權歸劍橋大學商業(yè)化機構劍橋?qū)崢I(yè)所有。我們正與多家公司合作推進這項技術。”