據悉,在最新研究中,伊利諾斯大學和阿貢國家實驗室的科研團隊,對鋰空氣電池的正極、負極和電解質都進行了改良,進而提高該電池的綜合品質。其中,研究者們使用MoS2(二硫化鉬)作為負極材料的催化劑;在正極上塗了一層碳酸鋰薄層,讓該極鋰離子進入電解質,同時能防止其他化合物到達正極;用離子液體和二甲基亞碸混合製成新電解質,促進生成過氧化鋰,降低副反應的發生,提升電池的效率。
相關人員表示,經過改良後的鋰空氣電池在正常的環境下運轉,充放電迴圈次數在750次後仍可正常工作,極大拓展了實際應用領域。該研究成果已發表於最新一期的《自然》雜誌。
我們知道,鋰空氣電池通過鋰和空氣中的氧結合成過氧化鋰實現放電;再通過施加電流逆轉而完成充電。從現有條件來看,鋰空氣電池的發展還需面臨嚴峻的考驗。
中科院長春應用化學研究所稀土資源利用國家重點實驗室張新波指出,一方面正極會氧化,且由於二氧化碳和水蒸氣的存在,會使正極生成有害副產物。另一方面,由於氧氣是助燃劑,可能會造成嚴重的安全風險。所以,大多數鋰空氣電池不能在真正的自然空氣環境下長期工作。
因此,伊利諾斯大學等研究人員採用新型材料對鋰空氣電池進行改善。不過,它們也表示,為了使最新實驗電池實現商業化,還有眾多工作需要完成。