鉅大LARGE | 點擊量:797次 | 2019年03月02日
美國堪薩斯大學研發(fā)鋰氧電池 旨在提升氧氣電極性能
據(jù)外媒報道,美國堪薩斯大學(UniversityofKansas)的新研究或?qū)⒃谖磥頂?shù)年內(nèi)提供更持久耐用的電池,該類電池可被用于消費電子產(chǎn)品及電動車。
如今,大多數(shù)美國人的電子設備都使用鋰離子電池,某些電動車也采用了鋰離子電池技術。但鋰離子電池存在瑕疵,如:需經(jīng)常性地充電。
據(jù)稱,鋰氧電池(lithium-oxygenbatteries)或許是最具前景的鋰電池,未來或?qū)⑷〈囯x子電池。
據(jù)研究人員透露,鋰氧電池可提供更大的儲能容量,但也存在不足,其充電速率不及鋰離子電池。在克服該缺陷前,鋰氧電池技術將始終處于實驗室研究階段。
鋰氧電池的問題在于其低電流密度(lowcurrentdensity),盡管電池的持續(xù)時間長,但可用電量不足。若利用鋰氧電池為電動車供電,或許能將續(xù)航里程數(shù)提升至500英里,但用戶卻無法將車速提升至較快的水準,每小時僅能行駛數(shù)英里并不是件令人愉悅的事情。截止至目前,幾乎所有的鋰氧電池均處于研發(fā)階段,該技術的應用市場并不大。性能穩(wěn)定性及使用壽命是鋰氧電池亟待解決的問題。但在上世紀70-80年代,鋰離子電池也遇到過類似問題。
在獲得美國國家科學基金會(NationalScienceFoundation,NSF)的資金支持后,研究人員希望研發(fā)新技術,推動鋰氧電池的發(fā)展,提升其實用性。Li教授將在卡內(nèi)基梅隆大學的X射線計算機斷層掃描設施(X-rayComputedTomographyFacility)內(nèi)與ShawnLister開展技術合作。
Li表示:“雙方將計劃提升鋰氧電池的電量,還能提升其能量密度?!?br/>
Li與Lister將致力于了解并提升鋰氧電池氧電極的功能,Li表示鋰氧電池務必通過納米孔(nanoscalepores)吸收氧氣,加快反應速度。因此,鋰氧電池的電化學性能取決于電極孔隙(porescale)處的液態(tài)空氣兩相流(two-phaseflow)。研究人員旨在更好地了解電池電極的孔隙傳輸能力,確認孔隙尺寸、結(jié)構(gòu)、連接性及潤濕性(wettability)對其產(chǎn)生的影響。
該研究的重心在于改善電池電極內(nèi)的氧氣物質(zhì)傳遞(masstransfer)遲滯這一不利情況。
Li表示,該項目或?qū)⒀邪l(fā)并獲得一項專利技術,該技術或?qū)⑼苿游磥頂?shù)年內(nèi)鋰氧電池的研發(fā)及應用。研究人員計劃與當?shù)仉姵貥I(yè)開展合作。
此外,NSF的撥款將為美國堪薩斯大學兩名學生的培訓提供資金支持。