第一塊高度穩定性鋰空氣電池英國問世

多年來，研究人員一直希望用鋰空氣電池取代傳統的鋰離子電池，因為鋰空氣電池的儲能比最好的鋰離子蓄電池高出10多倍。然而，由于鋰空氣電池內部結構不穩定，經過幾次充放電后就會解體，這使得鋰空氣電池無法進入消費市場。

據報道，最近，一些研究人員終于宣布制造出第一個具有高穩定性的鋰空氣電池。如果這項新技術能夠投入商業使用，未來的電動汽車將擁有與傳統燃油汽車相同甚至更強的續航能力，人們將不再需要行駛一兩百公里才能停車充電。

當鋰空氣電池放電時，陽極中的鋰釋放電子并成為鋰陽離子（Li+）。Li+穿過電解質材料，并在陰極處與氧和從外部電路流出的電子結合，以產生留在陰極處的氧化鋰（Li2O）或過氧化鋰（Li2O3）。充電過程正好相反。整個充放電循環需要穩定的電極和電解質環境。

然而，在之前的研究中，人們從未能夠保持兩者的穩定性。用作陰極的碳棒會與電解質發生各種意想不到的副反應，從而導致碳棒逐漸解體。經過幾次充電和放電循環后，鋰空氣電池將完全無法使用。

英國圣安德魯斯大學的化學家改變了這種情況，PeterBruce領導的研究團隊選擇取代之前的兩種“破壞性”因素。他們用惰性納米金陰極取代了傳統的碳陰極，這種陰極比碳棒穩定得多；

此外，他們還用一種稱為二甲基亞砜（DMSO）的導電溶液取代了由聚碳酸酯或聚醚制成的電解質，這種溶液在陰極不太容易反應。事實證明，他們已經成功了，新的“納米金二甲基亞砜”組合的穩定性遠遠超過了原來的組合。

研究團隊告訴《科學》雜志，新型鋰空氣電池在充放電100次后僅損失了上限的5%。

這一結果非常令人鼓舞，這意味著鋰空氣電池的前景并非沒有希望。加拿大滑鐵盧大學的化學家LindaNazar說。

然而，Nazar和其他科學家也表示，新型鋰空氣電池無法迅速投入商業使用。對于企業家來說，納米金材料過于昂貴，作為電解質的二甲基亞砜也可能在陽極與鋰反應，導致電解質分解。再說一遍：革命還沒有成功，同志們還需要努力工作。

（編輯/李燕郊）多年來，研究人員一直希望用鋰空氣電池取代傳統的鋰離子電池，因為鋰空氣電池的儲能比最好的鋰離子蓄電池高出10多倍。然而，由于鋰空氣電池內部結構不穩定，經過幾次充放電后就會解體，這使得鋰空氣電池無法進入消費市場。

據報道，最近，一些研究人員終于宣布制造出第一個具有高穩定性的鋰空氣電池。如果這項新技術能夠投入商業使用，未來的電動汽車將擁有與傳統燃油汽車相同甚至更強的續航能力，人們將不再需要行駛一兩百公里才能停車充電。

當鋰空氣電池放電時，陽極中的鋰釋放電子并成為鋰陽離子（Li+）。Li+穿過電解質材料，并在陰極處與氧和從外部電路流出的電子結合，以產生留在陰極處的氧化鋰（Li2O）或過氧化鋰（Li2O3）。充電過程正好相反。整個充放電循環需要穩定的電極和電解質環境。

然而，在之前的研究中，人們從未能夠保持兩者的穩定性。用作陰極的碳棒會與電解質發生各種意想不到的副反應，從而導致碳棒逐漸解體。經過幾次充電和放電循環后，鋰空氣電池將完全無法使用。

英國圣安德魯斯大學的化學家改變了這種情況，PeterBruce領導的研究團隊選擇取代之前的兩種“破壞性”因素。他們用惰性納米金陰極取代了傳統的碳陰極，這種陰極比碳棒穩定得多；此外，他們還用一種稱為二甲基亞砜（DMSO）的導電溶液取代了由聚碳酸酯或聚醚制成的電解質，這種溶液在陰極不太容易反應。事實證明，他們已經成功了，新的“納米金二甲基亞砜”組合的穩定性遠遠超過了原來的組合。

研究團隊告訴《科學》雜志，新型鋰空氣電池在充放電100次后僅損失了上限的5%。

這一結果非常令人鼓舞，這意味著鋰空氣電池的前景并非沒有希望。加拿大滑鐵盧大學的化學家LindaNazar說。

然而，Nazar和其他科學家也表示，新型鋰空氣電池無法迅速投入商業使用。對于企業家來說，納米金材料過于昂貴，作為電解質的二甲基亞砜也可能在陽極與鋰反應，導致電解質分解。再說一遍：革命還沒有成功，同志們還需要努力工作。

（編輯/李燕郊）

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