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當電池的�(xù)航能力不再成為瓶頸，電動汽車的發(fā)展便將進入爆發(fā)式發(fā)展階段。這一天已�(jīng)不再遙遠�
根據(jù)英國《金融時報》當?shù)貢r�10�30日的報道，劍橋大�(Cambridge University)在電化學�(lǐng)域的一項突破，�?qū)⒋呱沙潆姷某夒姵亍＿@種電池在給定空間�(nèi)存儲的能量是目前最好電池的五倍，可大大拓展電動汽車的�(xù)航里程，并可能大幅改觀電力存儲的經(jīng)濟效益�
該動力電池為鋰空氣電池，高比能量鋰空氣電池是未來大容量純電動汽車潛在的動力電源技�(shù)之一，被認為是未來的�(fā)展方向。不過，可查資料顯示，由于空氣鋰電池的充電動力學速率低限制了其實際性能的提升，導致其過電位高、循�(huán)性能差、電流密度低、電極材料不�(wěn)定、電解質(zhì)分解等問題�
劍橋大學的化學教授克萊爾?格雷(Clare Grey)和她的團隊攻克了鋰空氣電池開�(fā)中的技�(shù)難關(guān)�
金融時報稱，如果能把該技�(shù)從實驗室的演示品�(zhuǎn)�?yōu)樯唐罚瑢⒘钇囍怀湟淮坞娋湍苄旭偧s650公里�
�(fā)表在《科學�(Science)期刊上的一篇研究論文顯示，劍橋的這個團隊攻克了這種技�(shù)中的部分實際問題——尤其是化學上的不穩(wěn)定問題。在此之前，由于這種化學上的不穩(wěn)定，鋰空氣電池會顯示出性能迅速衰退的現(xiàn)象�
格雷教授表示：“我�?nèi)〉玫某删褪惯@項技�(shù)向前邁出了重要一步，預示著全新的研究�(lǐng)域。我�?nèi)晕慈P解決這一化學機制所固有的問題，但我們的成果確實揭示了前行的道路。�
和目前的可充電電池中盛行的鋰離子技�(shù)相比，鋰空氣電池理論上擁有巨大的�(yōu)勢——其能量密度可能要高10倍——以至于全球的研究人員都在開展鋰空氣電池的研究�
論文第一作者、劍橋大學的劉韜博士在接受新華社記者采訪時介紹說，�20年來，鋰－空氣電池在全球被廣泛研究。典型情況下，這種電池使用鋰金屬作為負極材料，正極則為多孔的導電碳材料�
放電時，從負極出�(fā)的鋰離子在正極與空氣中的氧氣反應(yīng)，產(chǎn)生一種叫過氧化鋰的固體產(chǎn)物，填充于碳電極的孔隙中。充電時，化學過程逆轉(zhuǎn)，過氧化鋰被分解釋放氧氣。該電池的蓄電能力理論上是目前市場上鋰離子電池的10倍，但實際應(yīng)用時卻存在多個重大缺陷�
劉韜說，該電池的反應(yīng)�(chǎn)物過氧化鋰及反應(yīng)中間�(chǎn)物超氧化鋰都有較高的反應(yīng)活性，會分解電解液，因此幾個充放電循環(huán)后電池電量就會急劇下降，電池壽命較短；由于過氧化鋰導電性能差，充電時很難分解，需要很高的充電電壓，還會導致分解電解液及碳電極等副作用�
放電時，過氧化鋰會堵塞多孔碳電極，導致放電提前結(jié)束；充電時，鋰金屬負極表面會以樹枝狀向正極生長，最終可能導致短路，存在安全隱患；鋰金屬與空氣中的水蒸氣、氮氣、二氧化碳都會發(fā)生反�(yīng)，導致負極材料消耗，最終使電池失效�
在最新工作中，劉韜等人改用多層次的大孔石墨烯作為正極材料，利用水和碘化鋰作為電解液添加劑，最終產(chǎn)生和分解的是氫氧化鋰，而不是此前電池中的過氧化鋰。氫氧化鋰比過氧化鋰要穩(wěn)定，大大降低了電池中的副反應(yīng)，提高了電池性能。其中碘化鋰除了幫助分解氫氧化鋰外，似乎還起到了保護鋰金屬負極的作用，使電池對于過量的水有一定的免疫性。沒有它，同量的水會直接使電池失效，完全無法充放電�
他們開�(fā)出的鋰－空氣電池模型蓄電能力約為3000瓦時/千克，是�(xiàn)有鋰離子電池的約8倍，可循�(huán)充放電上千次，首次循�(huán)充放電效率高�93%，即充入電池�93%的能量在放電時都能被使用�
