在電動汽車電池研發(fā)領(lǐng)域，理論上能量密度遠遠大于鋰離子電池的金屬鋰空氣電池一直備受關(guān)注，但其弱點也十分明顯。美國阿貢實驗室等機構(gòu)科研人員最新的研究項目可能改善這一狀況。
由于其陰極(以多孔碳為主)很輕，正極使用空氣中的氧做活性物質(zhì)，理論上正極容量無限大，因此可實現(xiàn)極大的能量密度，是同等體積電池密度的3倍。
不過，由美國阿貢實驗室、北京理工大學(xué)和韓國漢陽大學(xué)的研發(fā)團隊負責(zé)人盧俊(音)坦承，這種電池的研發(fā)挑戰(zhàn)“相當大”。他說，最大挑戰(zhàn)之一是鋰空氣電池的活潑性質(zhì)，尤其是在水中過于活潑，因此，要成功研制鋰空氣電池必須阻止水與鋰金屬電極直接接觸。
目前，盧帶領(lǐng)的團隊正在對鋰空氣電池的四種電解質(zhì)進行測試：惰性溶劑(aprotic)、液態(tài)溶劑(aqueous)、固態(tài)溶劑(solid-state)和混合溶劑(hybrid aqueous/aprotic)。
由于分解過快，惰性溶劑的使用需配合比較穩(wěn)定的電解液，比如鋰鹽是一種比較好的選擇；鑒于鋰空氣電池的活躍性質(zhì)，液態(tài)溶劑的挑戰(zhàn)很大，研究人員正在開發(fā)一種和鋰導(dǎo)體分離的解決方案；同時，多孔金屬、石墨和碳電極材質(zhì)也在探索范圍之內(nèi)。
研究人員對同電解質(zhì)的探索意義重大。 目前最好的電池每千克也只能儲存300瓦時的能量,而汽油每千克能儲存的能量高達1.3萬瓦時。 一旦合適的電解質(zhì)被成功開發(fā)，鋰空氣電池的理論儲能有望達到1.17萬瓦時/千克，和汽油相差無幾。
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