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钜大锂电池 >> 新闻中心 >> 行业新闻 >> 锂空气电池研究获新进展,新材料使其稳定性大大提高

锂空气电池研究获新进展,新材料使其稳定性大大提高


发布时间:2012-8-23 16:28:50  来源:钜大电子锂电事业部 点击次数:
        锂空气电池能量密度比锂电池也高出10倍以上,一直以来是人们重点研究的对象之一。但由于锂空气电池内部结构的不稳定使其迟迟不能实现商用。据报道,英国圣安德鲁斯大学的化学家们通过采用新型材料,已克服这一缺陷。
        据悉,锂空气电池放电过程为:处于阳极的锂阳离子穿过电解质材料到阴极与氧气及外电路流过来的电子结合生成氧化锂(Li2O)或者过氧化锂(Li2O2),并留在阴极。而充电过程则相反。但是锂空气电池反复充放电过程中,阴极的碳棒会和电解质产生各种意料之外的副反应,导致碳棒不断解体,在用了几次后,一块锂空气电池就再也无法使用了。这也导致锂空气电池无法普及推广。
        在英国圣安德鲁斯大学研究人员的最新研究中,有效解决了这一问题。此次,由彼得•布鲁斯(PeterBruce)领导的研究团队通过替换新的电极及电解质材料,使电池的稳定性得到了大大的提升。他们的做法是,将传统的碳阴极换成了惰性的纳米级金阴极,将之前由聚碳酸酯(polycarbonates)或聚醚(polyethers)制作的电解液,换成了一种名叫二甲基亚砜(DMSO)的导电溶液。据悉,纳米级金阴极的稳定性远高于碳棒,使用过程中不会解体。而二甲基亚砜溶液也不那么容易在阴极发生反应。
        在替换材料后,他们发现,新的“纳米金-二甲基亚砜”组合的稳定性要远远超出原有组合。而根据他们实验室得出的数据,采用新材料的锂空气电池在进行了100次充放电之后,损失的电量不超过5%。不过目前遇到的新问题是,纳米级黄金材料过于昂贵,而且二甲基亚砜也有可能与阳极的锂发生反应,所以仍需进一步的改良。
        但是加拿大滑铁卢大学的化学家琳达•纳扎尔(LindaNazar)指出,这一研究成果相当鼓舞人心,意味着锂空气电池应用前景并非毫无希望。在不断的技术进步下,锂空气电池未来将有望广泛用作车用动力电池及大型储能电池。
 
 
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