
中国研究团队在锂-空气电池领域取得系列进展
锂-空气电池具有超高的理论能量密度,是一种极具发展潜力的储能技术。近十年来,通过开发各种高效催化剂、电极结构和稳定电解质,锂-空气电池性能得到显著的提升。然而,该电池系统在倍率性能、能量效率以及循环寿命等方面依然存在较大提升空间。为推动该技术发展,从本质上揭示并强化其中的电子、离子、分子等多物种耦合传输及能量转化特性至关重要。
锂-空气电池具有超高的理论能量密度,是一种极具发展潜力的储能技术。近十年来,通过开发各种高效催化剂、电极结构和稳定电解质,锂-空气电池性能得到显著的提升。然而,该电池系统在倍率性能、能量效率以及循环寿命等方面依然存在较大提升空间。为推动该技术发展,从本质上揭示并强化其中的电子、离子、分子等多物种耦合传输及能量转化特性至关重要。
许多电动汽车车主都希望电池组能够一次充电提供超过一千英里的动力。伊利诺伊理工学院 (IIT) 和美国能源部 (DOE) 阿贡国家实验室的研究人员开发了一种锂空气电池,可以让这个梦想成为现实。该团队的新电池设计有一天也可以为国内飞机和长途卡车提供动力。
来自伊利诺伊理工学院 (IIT)、阿贡国家实验室和伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员开发出一种室温固态锂空气电池,可在低极化间隙下充电1000次,并可高速运行。复合聚合物陶瓷固态电解质可在锂空气电池中实现四电子氧化还原过程。
日本国立材料科学研究所NIMS 和 Softbank Corp. 已开发出一种能量密度超过 500Wh/kg 的锂空气电池——显着高于目前的锂离子电池。研究小组随后证实,这种电池可以在室温下充电和放电。此外,该团队发现该团队开发的电池显示出有史以来最高的能量密度和最佳的循环寿命性能。这些结果标志着锂空气电池的实际应用迈出了重要一步。
日本国立研究开发法人物质材料研究机构(NIMS)首次发现,锂空气电池的充电电压强烈依赖于放电时生成的过氧化锂(Li2O2)的 “结晶性”,过氧化锂的结晶性越高,充电电压也就越高。