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石墨烯做電極鋰空氣電池或改寫電池歷史

時間:2015-11-16 09:00來源:OFweek 鋰電網作者:西顧

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　　近日，英媒稱劍橋大學在電化學領域的一項突破或將催生可充電的超級電池。劍橋實驗室中展示的電池系統效率達90%，可充電2000次。不過他們表示，可能至少還需10年的工作才能將該電池變為可用于汽車和電網蓄電的商業電池。電網蓄電裝置用于存儲太陽能和風能發電站間歇發出的電力，以便在需要的時候使用。

　　據英國網站近日報道，化學教授克萊爾·格雷和她的團隊攻克了鋰空氣電池開發中的技術難關。理論上說，只有這種電池能讓電動汽車在不必攜帶巨大而笨重的電池組的情況下，擁有可媲美汽油車及柴油車的續航里程。

　　報道稱，如果能把該技術從實驗室的演示品轉變為商品，那么汽車只充一次電就能從倫敦駛到愛丁堡(兩地相距約650公里——本網注)，所用電池的成本和重量卻只有今日電動汽車所用鋰離子電池的1/5。

　　格雷教授表示：“我們取得的成就使這項技術向前邁出了重要一步，預示著全新的研究領域。我們仍未全盤解決這一化學機制所固有的問題，但我們的成果確實揭示了前行的道路。”

　　和目前的可充電電池中盛行的鋰離子技術相比，鋰空氣電池理論上可存儲的能量要多得多，以至于全球的研究人員都在開展鋰空氣電池的研究。

發表在美國《科學》周刊上的一篇研究論文顯示，劍橋的這個團隊攻克了這種技術中的部分實際問題——尤其是化學上的不穩定問題。此前，由于這種化學上的不穩定，鋰空氣電池會顯示出性能迅速衰退的現象。

　　鋰空氣電池的基本化學原理十分簡單。這種電池通過鋰和氧結合成過氧化鋰實現放電，再通過施加電流逆轉這一過程而完成充電。如何可靠地令上述反應反復發生是該技術面臨的挑戰。劍橋的科學家對相關化學過程做了調整以提高其可控性。比如，他們將過氧化鋰轉變為更易處理的氫氧化鋰，還向系統中添加了碘化鋰，并用石墨烯制作了滲透性極好的“蓬松”電極。所謂石墨烯，是12年前曼徹斯特大學發現的一種碳的同素異形體。

　　研究人員表示，劍橋實驗室中展示的電池系統效率達90%，可充電2000次。不過他們表示，可能至少還需10年的工作才能將該電池變為可用于汽車和電網蓄電的商業電池。電網蓄電裝置用于存儲太陽能和風能發電站間歇發出的電力，以便在需要的時候使用。

　　格雷教授表示：“我們獲得了該技術的專利，其知識產權歸劍橋大學商業化機構劍橋實業所有。我們正與多家公司合作推進這項技術。”

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