新型鋰空氣電池充放電750次仍能用

據美國《每日科學》網站近日報道，美國科學家設計出一種新型鋰空氣電池，可在自然空氣環境下工作，并在破紀錄的 750次充電/放電循環后仍能正常工作。研究人員表示，這款鋰空氣電池有望掀起電池領域的新革命，相關論文發表于最新一期的《自然》雜志。

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這一過程而完成充電。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，但其發展面臨幾大障礙。

首先，鋰正極會氧化，且由于二氧化碳和水蒸氣的存在，會在正極處生成大量的有害副產物。因此，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。此外，由于氧氣是助燃劑，也可能造成嚴重的安全風險。

在最新研究中，來自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（電池的三個主要部件）都進行了改造，得到的獨特組合克服了這些挑戰。

他們在鋰正極上涂了一層碳酸鋰薄層，該層會讓來自正極的鋰離子進入電解質，同時防止其他化合物到達正極。此外，新電池的負極創新性地使用了二硫化鉬作為催化劑；另外，新的電解質由離子液體和二甲基亞砜（電池電解質的常見組分）混合制成，可促進生成過氧化鋰這一主要的電化學反應，大大降低了其他副反應的發生，并提升了電池的效率。

研究人員表示，為了將最新實驗電池商業化，還有很多工作要做。