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鋰空氣電池未來有望廣泛用作車用動力電池 |
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| 發(fā)布時間：2012-09-21 17:20:21 資訊來源：鉅大電子聚合物事業(yè)部 點擊次數(shù)： |
在傳統(tǒng)鋰電池技術(shù)遲遲無法取得突破的情況下，各國紛紛展開了對新型高容量電池的研究。其中，鋰空氣電池由于應(yīng)用潛力巨大，目前已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注。相對于鋰離子電池，鋰空氣電池具有更高的比能量及更長的存儲壽命，這也得人們對其在電動車領(lǐng)域的應(yīng)用寄予了厚望。
鋰空氣電池已鋰金屬為陽極，空氣中的氧為陰極。在放電過程中，陽極鋰釋放電子后成為鋰陽離子轉(zhuǎn)移到陰極與氧氣及外進電子結(jié)合生成氧化鋰或者過氧化鋰并留在陰極。放電過程則相反。由于鋰空氣電池陰極利用氧做活性物質(zhì)，理論上其陰極容量將無限大，因此可以實現(xiàn)電池的高容量。
但是在鋰空氣電池在研發(fā)過程中還存在內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的問題。在電池的充放電循環(huán)中，陰極碳棒會和電解質(zhì)發(fā)生副作用，使碳棒逐漸解體，從而使電池在用了技術(shù)之后就不能再用了。此外，鋰空氣電池的反應(yīng)生成物氧化鋰會在正極堆積，使電解液與空氣的接觸被阻斷，從而不能實現(xiàn)循環(huán)充放電。
為了解決這個技術(shù)瓶頸，目前各國科學(xué)家已經(jīng)進一步對鋰空氣電池展開了深入研究，且已經(jīng)取得了一定的成績。其中，蘇格蘭圣安德魯斯大學(xué)的研究人員把碳陰極換成了惰性的納米級金陰極，使電池充放電100次以后，其電池容量仍能保持最初的95%。而美國橡樹嶺國家實驗室的研究團隊在最近的研究中則發(fā)現(xiàn)了鋰空氣電池具有局部的可逆性，這將意味著他們可能制造出具有活躍陽極的納米電池，從而實現(xiàn)電池的反復(fù)循環(huán)充放電。此外，麻省理工學(xué)院的科學(xué)家還開發(fā)出了一種由金-鉑金合金納米粒子組成催化劑。使用這種催化劑，可使鋰空氣電池充放電效率得到有效提高，達到了77%。
人們在鋰空氣電池上取得的突破性進展也使得這種新型電池實現(xiàn)商用化成為了可能。目前，被認為最好的車用電池是磷酸鐵鋰電池，其次是聚合物鋰電池，但是都存在續(xù)航里程不足及價格高昂等問題。而且由于能量密度上存在局限性，想再提高已經(jīng)很困難。如鋰空氣電池技術(shù)能進一步成熟并投入商用，那么電動車續(xù)航及價格將不再成為問題，電動車行業(yè)也將迎來更加美好的前景。
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