新锂—氧电池或可释放全部储能将用作电动汽车、航天器和潜艇的紧凑型电源

2018-08-27 18:47:55 来源: 科技日报 作者: 刘霞

科技日报北京8月26日电 (记者刘霞)据英国《科学新闻》网站近日报道,加拿大科学家在日前出版的《科学》杂志上撰文指出,他们对锂—氧电池进行了重新设计,得到的新电池几乎能将所有储能全部释放,且充放电次数达150次,未来有望为电动汽车、潜艇等提供更可靠、更能源密集的电源。

与典型的锂离子电池相比,锂—氧电池的能量密度更大,且由更可持续的材料制成,但它仍未“飞入寻常百姓家”的主要原因在于其寿命不长。

研究人员解释,一般锂—氧电池会形成过氧化锂,且产生不需要的化学副产物,这会浪费能源。因此,锂—氧电池只能将约80%的储能输送给它所供电的设备。美国阿贡国家实验室材料化学家拉里·柯蒂斯指出,这些化学物质也会损坏电池的电解液和阴极,使其在充电几十次后就“偃旗息鼓”。

为制造出更好的锂—氧电池,滑铁卢大学的化学家琳达·纳扎尔及同事用无机熔盐代替了常用的有机电解质,用金属基替代了标准的碳基阴极。在得到的新电池中,氧气与锂形成氧化锂,可以比生成过氧化锂多储存50%的能量。更重要的是,氧化锂不会产生化学副产物,这使新的锂—氧电池几乎能将所有储能释放给其他设备,而且比其他锂—氧电池充电次数更多。

柯蒂斯说,新电池未来有望用于为电动汽车提供动力,但在实际应用之前还有很长的路要走,“因为新电池必须加热到至少150℃才能工作”。

麻省理工学院能源和材料研究员杨绍恩(音译)评论称,改变电解液中的物质或许可降低电池的工作温度,新锂—氧电池还可作为飞机、航天器和潜艇的紧凑型电源。

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新能源汽车取代传统燃油车已经是大势所趋。然而要想被普通消费者所广泛接受,并取得市场统治地位,新能源汽车仍需要攻克不少技术瓶颈,电池系统就是其中最重要的一环。锂电池也好,燃料电池也罢,电池系统仅仅达到清洁环保是不够的,成本低、寿命长、续航时间长、轻便、安全、可靠、易回收都是必须实现的性能。所以,新能源取代燃油车,不能指望补贴政策,性能的全面超越才是硬道理。

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