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科学家试图创造一种在AIR上运行的新一代锂离子电池

自从发现锂离子电池以来,它为便携式电子设备的发展做出了巨大贡献,并且专家预测它很快将用于能量存储和电动运输中。尽管取得了这些进步,但是研究人员仍在寻找一种超越锂离子电池的电源,他们认为锂离子电池会更强大,更便宜,更安全且使用寿命更长。

这是伊利诺伊州芝加哥大学和美国能源部(DOE)阿贡国家实验室的科学家在《自然》杂志上发表的一项研究的重点。该团队在文章中揭示了一种新的设计,即所谓的“超越锂离子电池”,它主要通过充电和放电循环在空气(或所谓的“锂-空气”)上运行。这项研究的主要研究人员之一拉里·柯蒂斯(Larry Curtiss)表示,他们的研究显示出了希望,因为“其他人试图制造可在空气中运行的锂空气电池,但由于循环寿命短而失败。”

伊利诺伊大学芝加哥分校的助理教授阿明·萨利希-科金(Amin Salehi-Khojin)补充说:“这是对真正的锂空气电池的首次展示,这是迈向我们所谓的'超越锂离子'电池的重要一步。”

在以前的测试中,在实验室中测试过的电池需要单独供应纯氧才能正常工作。这些所谓的锂氧电池将需要氧气罐作为其系统的一部分,由于占用太多空间,因此无法在电动汽车中使用。锂空气电池使用外部空气,消除了这种障碍。

电池的主要特征之一是为锂金属阳极添加了保护涂层。这样可以防止阳极与氧气接触,从而使阳极降解。此外,研究人员使用了一种新型的电解质混合物,使该电池可以在大气中使用。根据在空气环境中进行的测试,该电池即使在700次循环后仍能发挥良好的性能,这超过了以前的技术。

Salehi-Khojin解释说:“能量存储容量大约是锂离子电池的三倍,而继续研究应该很容易达到五倍。”“这是真正的锂空气电池的首次展示,是迈向我们所谓的超越锂离子电池的重要一步。”

据该团队称,他们在研究中所做的计算表明了新型锂空气电池在空气中的工作方式,以及改善其循环稳定性的因素。他们认为,这种新的替代电池可以在未来的研究中使用,以制造出全尺寸电池。

“在类似空气的环境中展示具有长循环寿命的锂氧电池,这是该领域发展的重要一步,超越了锂离子技术,它有可能获得比常规锂高得多的比能量密度。离子电池”,研究小组在研究中得出结论。

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