鋰空氣電池突破技術(shù)難關(guān)

據(jù)悉，化學(xué)教授克萊爾·格雷和她的團(tuán)隊(duì)前不久攻克了鋰空氣電池開(kāi)發(fā)中的技術(shù)難關(guān)。

報(bào)道稱，如果能把該技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室的演示品轉(zhuǎn)變?yōu)樯唐罚敲雌?chē)只充一次電就能從倫敦駛到愛(ài)丁堡（兩地相距約650公里），所用電池的成本和重量卻只有今日電動(dòng)汽車(chē)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(xiàng)技術(shù)向前邁出了重要一步，預(yù)示著全新的研究領(lǐng)域。我們?nèi)晕慈P(pán)解決這一化學(xué)機(jī)制所固有的問(wèn)題，但我們的成果確實(shí)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(shù)相比，鋰空氣電池理論上可存儲(chǔ)的能量要多得多，以至于全球的研究人員都在開(kāi)展鋰空氣電池的研究。

發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)》周刊上的一篇研究論文顯示，劍橋的這個(gè)團(tuán)隊(duì)攻克了這種技術(shù)中的部分實(shí)際問(wèn)題——尤其是化學(xué)上的不穩(wěn)定問(wèn)題。此前，由于這種化學(xué)上的不穩(wěn)定，鋰空氣電池會(huì)顯示出性能迅速衰退的現(xiàn)象。

鋰空氣電池的基本化學(xué)原理十分簡(jiǎn)單。這種電池通過(guò)鋰和氧結(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)這一過(guò)程而完成充電。如何可靠地令上述反應(yīng)反復(fù)發(fā)生是該技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)。劍橋的科學(xué)家對(duì)相關(guān)化學(xué)過(guò)程做了調(diào)整以提高其可控性。比如，他們將過(guò)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(xué)發(fā)現(xiàn)的一種碳的同素異形體。

研究人員表示，劍橋?qū)嶒?yàn)室中展示的電池系統(tǒng)效率達(dá)90%，可充電2000次。不過(guò)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?chē)和電網(wǎng)蓄電的商業(yè)電池。電網(wǎng)蓄電裝置用于存儲(chǔ)太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電站間歇發(fā)出的電力，以便在需要的時(shí)候使用。

格雷教授表示：“我們獲得了該技術(shù)的專(zhuān)利，其知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸劍橋大學(xué)商業(yè)化機(jī)構(gòu)劍橋?qū)崢I(yè)所有。我們正與多家公司合作推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)。”