伊利諾伊理工大學(xué)開發(fā)出新型鋰空氣電池或是鋰離子電池性能的4倍

2023-02-04 10:02:15來源：蓋世汽車關(guān)鍵詞：鋰空氣電池鋰離子電池閱讀量：26104

導(dǎo)讀：近日，伊利諾伊理工大學(xué)開發(fā)出新型鋰空氣電池，該電池設(shè)計或可實現(xiàn)每公斤儲存1千瓦時或更高的能量，是鋰離子電池技術(shù)的四倍。

　　據(jù)外媒報道，伊利諾伊理工大學(xué)(Illinois Institute of Technology)化學(xué)工程助理教授Mohammad Asadi近期在期刊《Science》發(fā)表了一篇論文，對發(fā)明的新型鋰空氣電池設(shè)計背后的化學(xué)遠離進行了闡述。借此，Asadi將能夠進一步優(yōu)化電池設(shè)計，實現(xiàn)超高功率密度，遠超當(dāng)前鋰離子技術(shù)。

　　該電池設(shè)計或可實現(xiàn)每公斤儲存1千瓦時或更高的能量，是鋰離子電池技術(shù)的四倍。新設(shè)計將變革電氣化交通運輸，尤其是飛機、火車和潛艇等重型交通工具。

　　Asadi的目標是制造出一種固態(tài)電解質(zhì)電池，可具有更高的安全性和能源優(yōu)勢(與液態(tài)電解質(zhì)電池相比)。此外，Asadi還致力于尋找與新鋰空氣電池的陰極和陽極技術(shù)兼容的材料。

　　Asadi選擇采用聚合物和陶瓷的混合物。聚合物和陶瓷是兩種最常見的固體電解質(zhì)，但兩者都有缺點。通過將這兩種材料相結(jié)合，Asadi發(fā)現(xiàn)可以利用陶瓷的高離子電導(dǎo)率和聚合物的高穩(wěn)定性和高界面連接。

　　結(jié)果表明，這種化合物允許發(fā)生電池的關(guān)鍵可逆反應(yīng)，即二氧化鋰的形成和分解，從而在室溫下以高速率發(fā)生，這是鋰空氣電池中的首次證明。

　　正如論文所述，Asadi進行了一系列實驗，證明了這種反應(yīng)發(fā)生背后的科學(xué)原理。Asadi表示：“我們發(fā)現(xiàn)固態(tài)電解質(zhì)貢獻了大約75%的總能量密度，因此還有很大的改進空間。我們相信我們可以在不影響性能的情況下最大限度地減少厚度，從而實現(xiàn)超高的能量密度。”

　　這些實驗是與伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校(University of Illinois Chicago)和阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)合作進行的。Asadi稱計劃與行業(yè)合作伙伴合作，著手優(yōu)化電池設(shè)計和制造工程。

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