据报道,最近终于有研究人员宣布制造出了第一块具有高度稳定性的锂空气电池。如果这种新技术能够投入商用,未来的电动汽车将会拥有与传统燃油汽车相同、甚至更强的续航能力。因为锂空气电池的蓄电能力比性能最好的锂离子电池都要高出10倍以上。
锂空气电池在放电时,阳极的锂释放电子后成为锂阳离子(Li+),Li+穿过电解质材料,在阴极与氧气、以及从外电路流过来的电子结合生成氧化锂(Li2O)或者过氧化锂(Li2O2),并留在阴极,充电过程则相反。整个充放电循环要求有稳定的电极与电解质环境。
由于在之前的研究中,人们始终无法维持这两者的稳定性,英国圣安德鲁斯大学的化学家们改变了这一现状,由彼得·布鲁斯(PeterBruce)领导的研究团队选择将之前“捣乱”的两个因素都替换掉。他们将传统的碳阴极换成了惰性的纳米级金阴极,其稳定性要远高于碳棒;并且,他们还将之前由聚碳酸酯(polycarbonates)或聚醚(polyethers)制作的电解液,换成了一种名叫二甲基亚砜(DMSO)的导电溶液,这种溶液不那么容易在阴极发生反应。
新的“纳米金-二甲基亚砜”组合的稳定性要远远超出原有组合。新的锂空气电池在进行了100次充放电之后,仅仅损失了5%的电量上限。
不足的是,新型锂空气电池还没有办法迅速投入商业化使用。对于创业者来说,纳米级黄金材料显得太过昂贵,而且作为电解液的二甲基亚砜也有可能与阳极的锂发生反应,导致电解质分解。