“終極電池”研究邁進一大步
- 發佈時間：2015-10-31 01:30:36 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京10月30日電 （記者常麗君）據英國康橋大學最新消息，該校科學家開發出一種可在實驗室運作的鋰—氧電池工作系統，能量密度極高，效率達90%以上，迄今為止可充放電超過2000次。在最新一期《科學》雜誌上，研究人員介紹了這一成果。
鋰—氧電池，或稱鋰—空氣電池，一直被奉為“終極電池”，因為其理論能量密度高，是鋰離子電池的10倍，堪比汽油，用作電動汽車電池的話，成本和重量僅是目前所用汽車電池的1/5。但在它替代汽油之前，還有許多實際問題需要解決。以往的系統效率很低，化學反應不理想，而且只能用純氧氣迴圈。
新系統的電極由多孔蓬鬆的石墨烯製成，通過氫氧化鋰而不是過氧化鋰迴圈反應，加入微量水和碘化鋰作“仲介”，大大減少了會損害電池的化學反應，從而更加穩定高效。系統充放電之間的“電壓差”縮小到0.2伏，首次迴圈充放電效率高達93％，接近鋰離子電池。石墨烯電極還大大提高了電池容量，並在一定程度上提高了充放電速度。
論文高級作者、康橋大學化學系教授克萊爾·格雷稱，這些成果是鋰—空氣電池技術中的重大進步，開拓了全新的研究領域。
研究人員指出，雖然新研究為開發出實際應用設備指明瞭路徑，但目前還有一些問題需要解決。如對金屬電極的保護問題，鋰金屬樹枝狀生長，會導致安全問題，讓電池爆炸或短路。此外，演示系統仍然只能以純氧迴圈，空氣中所含的二氧化碳、氮氣和水分都對金屬電極有害。論文第一作者、康橋大學化學系的劉韜（音譯）説，雖然還有大量工作要做，但這些問題都有解決方法。
研究人員也指出，研究很有前景，但要真正造出鋰—空氣電池，至少還要10年。
總編輯圈點
新的設計路徑確實將鋰—空氣電池又向前推進了一步，但研究人員對“終極電池”商業化的時間仍很保守——10年。失望嗎？別忘了，任何革命性的、改變人類生活方式的科技成果都不是一蹴而就的。近日，有人舊事重提——汽車發明前後，廣受推崇的竟是獨輪汽車設計，然而，最終跑遍天下的卻是我們習以為常的四輪現代汽車。同理，現在看來有重大進步的設計路徑，可能被以後某個全新的方案替代並顛覆。變化是永恒的，不變的，是公眾的那顆耐心。
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