中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2013年電動(dòng)車(chē)的銷(xiāo)量與往期相比幾乎增加了一倍，但對(duì)于大多數(shù)車(chē)輛來(lái)說(shuō)，充一次電最多能讓你跑100英米遠(yuǎn)。
（圖片來(lái)源：Tom Wang / Fotolia）
為了讓它們充一次電就能跑到300英里甚至更遠(yuǎn)，科學(xué)家們開(kāi)始致力于“呼吸”電池的研究，并于最近就研究進(jìn)程進(jìn)行了相關(guān)報(bào)告，該電池有朝一日可能會(huì)取代現(xiàn)今電動(dòng)車(chē)所運(yùn)用的鋰離子電池。美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)（ACS）于本周在達(dá)拉斯召開(kāi)了第247屆國(guó)家會(huì)議和博覽會(huì)，研究團(tuán)隊(duì)展示了他們的研究成果。
“鋰空氣電池非常輕，并能夠提供大量的電能?！闭軐W(xué)博士Nobuyuki Imanishi說(shuō)?！叭藗兿Ｍ谐蝗漳軐⑵溥\(yùn)用到電動(dòng)車(chē)上。”
鋰離子電池與鋰空氣電池的主要區(qū)別在于，后者用空氣替代了傳統(tǒng)的陰極——參與電流流動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵組件。這使得可充電的金屬空氣電池更輕，相對(duì)現(xiàn)如今商業(yè)界的同類(lèi)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，它還有儲(chǔ)存更多能量的潛能。
雖然鋰空氣電池這門(mén)令人激動(dòng)的技術(shù)被世人所吹捧，但科學(xué)家們?nèi)孕枰鉀Q一些關(guān)于它的猜想。研究者們希望能讓該種電池能夠適應(yīng)多種領(lǐng)域的應(yīng)用，他們希望能夠向大眾呈現(xiàn)出鋰空氣電池最理想的結(jié)構(gòu)。
研究者們正在研究的主要組件之一就是電池的電解質(zhì)，它是一種導(dǎo)電物質(zhì)，被注入在電池兩極之間。目前有四種關(guān)于電解質(zhì)的設(shè)計(jì)，其中一種方案涉及到水。其優(yōu)于其他三種設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于，它能夠保護(hù)鋰不與大氣中的氣體發(fā)生反應(yīng)，并能夠讓空氣極發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)。但這種設(shè)計(jì)也有不足之處，那就是水會(huì)直接接觸到鋰，并使其受到損壞。
日本三重大學(xué)Imanishi的團(tuán)隊(duì)注意到了鋰空氣電池加水電解質(zhì)這一設(shè)計(jì)的潛能，并解決了相關(guān)問(wèn)題。在鋰金屬中加入保護(hù)劑是其中一種方法，但會(huì)明顯降低電池的儲(chǔ)能。因此，他們想出了一種層疊方法，即將具有高導(dǎo)電率的聚合物電解質(zhì)和一種固態(tài)電解質(zhì)夾在鋰電極和水性溶液中間。這使得其一個(gè)單元就能夠達(dá)到近兩倍于鋰離子電池的能量?jī)?chǔ)存容量（以單位瓦特小時(shí)每公斤 (Wh/kg)）。
“我們所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)的實(shí)際能量密度超過(guò)了300Wh/kg，” Imanishi 說(shuō)?！八c如今市場(chǎng)上的鋰離子電池的能量密度形成了鮮明對(duì)比，眾所周知，鋰離子電池的能量密度大約只有150Wh/kg?！?
鋰空氣電池?fù)碛袖囯x子高導(dǎo)電率的特性，并能夠充放電100次，它向我們展示了未來(lái)電池領(lǐng)域廣闊的前景。除了驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)，由于它的低成本，鋰空氣電池還有望能夠應(yīng)用于家庭住宅。該種電池的功率輸出仍存在一個(gè)巨大的障礙，但I(xiàn)manishi 說(shuō)，他的團(tuán)隊(duì)正在優(yōu)化這種輸出方式，同時(shí)也在探索其他的方法，直到鋰空氣電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)對(duì)Imanishi 的工作提供了資金支持。
