據(jù)外媒報(bào)道,加拿大滑鐵盧大學(xué)Linda Nazar教授宣布,其研究團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)四電子轉(zhuǎn)換(four-electron conversion),該技術(shù)將實(shí)現(xiàn)鋰-氧電池(lithium-oxygen,Li-O2)的電子存儲容量翻番。
Nazar團(tuán)隊(duì)將有機(jī)電解質(zhì)(organic electrolyte)轉(zhuǎn)化為硝酸鋰/硝酸鉀(lithium nitrate/potassium nitrate)的無機(jī)熔鹽(inorganic molten salt),旨在提升其化學(xué)穩(wěn)定性和導(dǎo)電率。此外,該團(tuán)隊(duì)了利用雙功能金屬氧化物催化劑替代了多孔碳陰極(porous carbon cathode),提升了電池容量的同時(shí)降低了過電勢。
相較于Li2O2,在150攝氏度下,電池在使用期間將生成更為穩(wěn)定的Li2O,其熱力學(xué)性能表現(xiàn)更為出色。該款電池電芯采用多種材料,旨在提升其熱動(dòng)力性能及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(kinetics)。研究人員研發(fā)的該款電池充電性能表現(xiàn)更佳,從理論上講,其儲能表現(xiàn)提升了50%。
在電池研究領(lǐng)域,鋰-氧電池頗具吸引力,這主要得益于其理論能量密度。能量密度是材料的儲能容量,當(dāng)電芯發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)后,其能量將儲存在電池電芯中。
早前,鋰-氧電池的技術(shù)挑戰(zhàn)難點(diǎn)集中在電池的陰極、有機(jī)電解質(zhì)、超氧化物及過氧化鋰。然而,該研究已解決了所有內(nèi)在局限性(intrinsic limitations)難題并證明了該類電池內(nèi)部四電子傳輸?shù)目赡苄浴⒎磻?yīng)的可逆性,其理論庫侖效率(theoretical coulombic efficiency)已接近100%。(本文圖片選自uwaterloo.ca)
來源:蓋世汽車
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