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新鋰—氧電池幾乎能將所有儲能全部釋放

鉅大LARGE  |  點擊量:863次  |  2018年08月29日  

加拿大科學(xué)家對鋰—氧電池進(jìn)行了重新設(shè)計,得到的新電池幾乎能將所有儲能全部釋放,且充放電次數(shù)達(dá)150次,未來有望為電動汽車、特種等提供更可靠、更能源密集的電源。


據(jù)英國《科學(xué)新聞》網(wǎng)站近日報道,加拿大科學(xué)家在日前出版的《科學(xué)》雜志上撰文指出,他們對鋰—氧電池進(jìn)行了重新設(shè)計,得到的新電池幾乎能將所有儲能全部釋放,且充放電次數(shù)達(dá)150次,未來有望為電動汽車、特種等提供更可靠、更能源密集的電源。


與典型的鋰離子電池相比,鋰—氧電池的能量密度更大,且由更可持續(xù)的材料制成,但它仍未“飛入尋常百姓家”的主要原因在于其壽命不長。


研究人員解釋,一般鋰—氧電池會形成過氧化鋰,且產(chǎn)生不需要的化學(xué)副產(chǎn)物,這會浪費能源。因此,鋰—氧電池只能將約80%的儲能輸送給它所供電的設(shè)備。美國阿貢國家實驗室材料化學(xué)家拉里·柯蒂斯指出,這些化學(xué)物質(zhì)也會損壞電池的電解液和正極,使其在充電幾十次后就“偃旗息鼓”。


為制造出更好的鋰—氧電池,滑鐵盧大學(xué)的化學(xué)家琳達(dá)·納扎爾及同事用無機(jī)熔鹽代替了常用的有機(jī)電解質(zhì),用金屬基替代了標(biāo)準(zhǔn)的碳基負(fù)極。在得到的新電池中,氧氣與鋰形成氧化鋰,可以比生成過氧化鋰多儲存50%的能量。更重要的是,氧化鋰不會產(chǎn)生化學(xué)副產(chǎn)物,這使新的鋰—氧電池幾乎能將所有儲能釋放給其他設(shè)備,而且比其他鋰—氧電池充電次數(shù)更多。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

柯蒂斯說,新電池未來有望用于為電動汽車提供動力,但在實際應(yīng)用之前還有很長的路要走,“因為新電池必須加熱到至少150℃才能工作”。


麻省理工學(xué)院能源和材料研究員楊紹恩(音譯)評論稱,改變電解液中的物質(zhì)或許可降低電池的工作溫度,新鋰—氧電池還可作為飛機(jī)、航天器和特種的緊湊型電源。


點評:新能源汽車取代傳統(tǒng)燃油車已經(jīng)是大勢所趨。然而要想被普通消費者所廣泛接受,并取得市場統(tǒng)治地位,新能源汽車仍需要攻克不少技術(shù)瓶頸,電池系統(tǒng)就是其中最重要的一環(huán)。鋰電池也好,燃料電池也罷,電池系統(tǒng)僅僅達(dá)到清潔環(huán)保是不夠的,成本低、壽命長、續(xù)航時間長、輕便、安全、可靠、易回收都是必須實現(xiàn)的性能。所以,新能源取代燃油車,不能指望補貼政策,性能的全面超越才是硬道理。

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