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在这项最新工作中,研究人员改用多层次的大孔石墨烯作为正极材料,利用水和碘化锂作为电解液添加剂,最终产生和分解的是氢氧化锂,而不是此前电池中的过氧化锂。氢氧化锂比过氧化锂要稳定,大大降低了电池中的副反应,提高了电池性能。其中碘化锂除了帮助分解氢氧化锂外,似乎还起到了保护锂金属负极的作用,使电池对于过量的水有一定的免疫性。没有它,同量的水会直接使电池失效,完全无法充放电。
研究人员开发出的锂—空气电池模型蓄电能力约为3000瓦时/千克,是现有锂离子电池的约8倍,可循环充放电上千次,首次循环充放电效率高达93%,即充入电池中93%的能量在放电时都能被使用。
研究人员指出,这一工作为加快锂—空气电池的发展提供了许多新思路,比如使用多层次大孔石墨烯电极和电解液添加剂来改变电池反应产物、减少电池副反应、提高蓄电能力等。
美国帕洛阿尔托市博世研究与技术中心锂—空气电池专家Jake Christensen表示:“据我所知,这是这种特殊的材料组合第一次得到了研究。”但他指出要想商业化依然面临几个问题。Christensen特别强调,这种电池提供的电流密度约为汽车所需的1/50到1/20。
“我们最好的表现获得的是非常低的电流密度。”Grey承认,“因此我们距离一辆车所需的电池能量还很远。”她强调,如果这项技术能够投入实际应用,它最先可能将用于充电电池,而非汽车电池。
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