“伊利诺伊理工学院开发锂空气电池处理方案 推进其商业化应用”

根据盖乌斯·汽车公司的报道，与锂空气体电池面临的两大问题相比，伊利诺伊理工大学( illinois institute of technology )化学工程助理教授mohammad asadi认为，

(图像来源: solarbuildermag )

与锂离子电池相比，锂离子空气体电池能够以较小的体积容纳越来越多的能量，但限制了商业化的应用。 这首先是因为该电池的可充电次数少，循环寿命短； 其次，其充电能量远远超过后期电池能够产生的能量。 锂空气体电池的空气体缩短了循环寿命。 电池充电后，电池内部带负电的组件(正极)会发生氧和锂之间的化学反应。 空气体中的一氧化碳、氮气、水等其他元素可以与电池内部的锂发生反应，阻止氧到达正极，阻碍化学反应，使支撑电池运行的锂枯竭。

电动汽车采用锂空气体电池有很多特点。 该研究小组开发了能够在充分减少干扰的同时使锂和氧反应的独特的电池内部组件组合。 asadi说:“假设今天拥有电动汽车，每次充电的续航距离只有300英里。 如果采用锂空燃气电池技术，可以行驶1500-2000英里，在相同的重量和体积下，相当于将续航距离增加5倍到6倍。 我们的技术使正极化学只利于氧还原和分解反应( oxygenreductionanddegenerationreactions )，不产生副产物，降低电池效率。 ”

研究人员还可以开发特殊的新型混合电解质，进行共同工作，吸收这些杂质。 这种特殊的电解质混合物液体可以向正负极之间输送锂离子，降低锂在移动中与任何物质发生反应的可能性。 通过这种比较有效的路径设计，asadi开发了循环寿命长的锂空气体电池，并在其最新设计中实现了1200次充放电。

为了处理效率问题，asadi还开发了新的正极材料。 在一个电池中，正极发生两个反应，在电池运转时形成过氧化锂； 相反，在电池充电时分解过氧化锂。 许多材料可以用作催化剂，加速任何一种反应。 但是，要找到能够并加速两种反应的材料，是具有挑战性的。 在最近的设计中，asadi测试了磷化钼( trimolybdenum phosphide )纳米催化剂这一廉价材料，发现可以比较有效地加速这两种反应。 asadi说:“采用我们的技术，可以达到这一反应的最低报告过剩能量，不要无视循环中的能量损失进行计数。 这是目前最好的锂空气体电池。 ”

这代表着锂空气体电池向前迈进了一步，但据asadi称，地球上的锂不足以支持实现完全电气化未来所需的电池生产。 锂空燃气电池的特点是可以更好地利用有限的锂资源，但不足以宣传采用电动汽车，迅速发展低碳的未来。 asadi认为，开发其他储量更丰富的金属，可以制造出与现有锂电池具有同等储能能力的电池。