据海外媒体报道,日前,美国阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)的研究人员宣称在锂氧化物电池技术领域实现了新的突破,美国和韩国的科学家共同展示了基于超氧化锂(LiO2)而开发的锂-空气电池。
根据《自然》杂志刊登的报道,锂-空气电池的问世将为基于超氧化锂而开发的高能量密度电池开创先河,同时也给储氧材料等化合物的其它用途提供了可能。
在化学反应过程中,锂-空气电池可以形成过氧化锂(Li2O2),过氧化锂是一种用于堵塞电极孔隙及降低电池性能的固态沉淀物,也是充放电反应过程中不可或缺的一部分。
此前,行业人士曾指出,锂-空气电池技术仍需克服诸多难题,若想投入商用至少还需10年时间。然而大量的研究结果表明,锂-空气电池形成的超氧化锂和过氧化锂均可以作为放电产品的重要组成部分。
与过氧化锂不同,超氧化物可以很容易地分解成锂离子和氧离子,从而提升工作效率及延长电池循环寿命。另外,理论计算结果显示,某些形式的超氧化锂寿命较长。
在进行试验时,研究人员所使用的电极中含有的铱原子被分隔开来,从而是超氧化锂数量一直保持增长。
阿贡国家实验室的科学家Larry Curtiss和Khalil Amine解释称,基于超氧化锂而开发的电池至少在理论上可以制成由一个封闭系统组成的锂-空气电池。开放系统往往需要不断地从外部环境中摄取氧气,而封闭系统则不需要,后者也可以使电池使用更安全,也更高效。
去年年底,英国剑桥大学教授Clare Grey和她的团队也曾攻克了锂-空气电池技术开发过程中的难关。该团队总结出,理论上讲,锂-空气电池能量密度可以达到当前市面上可充电锂电池的10倍,电池工作效率则高达90%,充电次数也达到2,000次。
