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    188宝金博页面版: 麻省理工学院通过新方法提高锂空气电池性能

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    内容提示： 麻省理工学院通过新方法提高 锂一空气电池性能 虽然锂离子电池已经设法使混合动力汽车成为汽车市场 的一个重要部分。然而，采用锂离子电池技术的全电动汽车一 直是定制产品。锂离子电池不具有长的充电寿命，或者短时间 充电的性能，而这是使全电动汽车适合大多数人的驾驶习惯 所必须的。而且，全电动汽车的起火事故也不利于汽车制造商 的营销形象。 先不考虑营销因素，最近，一些努力研制全电动汽车用锂 离子电池的著名纳米科技公司的倒闭事件可能指出了当前方 法所存在的根本问题。也许我们需要一种不同的电池技术使 全电动汽车成为主流。 几年前。这种认识已经...

    文档格式：PDF | 页数：2 | 浏览次数：30 | 上传日期：2015-10-05 02:05:00 | 文档星级：
    麻省理工学院通过新方法提高 锂一空气电池性能 虽然锂离子电池已经设法使混合动力汽车成为汽车市场 的一个重要部分。然而，采用锂离子电池技术的全电动汽车一 直是定制产品。锂离子电池不具有长的充电寿命，或者短时间 充电的性能，而这是使全电动汽车适合大多数人的驾驶习惯 所必须的。而且，全电动汽车的起火事故也不利于汽车制造商 的营销形象。 先不考虑营销因素，最近，一些努力研制全电动汽车用锂 离子电池的著名纳米科技公司的倒闭事件可能指出了当前方 法所存在的根本问题。也许我们需要一种不同的电池技术使 全电动汽车成为主流。 几年前。这种认识已经开始深入到研究机构了，而且可以 注意到对锂一空气电池有了更多的研究。锂一空气电池通过 在负极发生锂的氧化反应和在正极发生氧气的还原反应来产 生电流。在相同质量条件下，这种电池设计产生的能量有希望 提高到锂离子电池的10倍，使其能量密度相当于汽油的能量 密度。 更大的存储容量有助于解决制约电动车发展的一种限 制。但是如果电池技术要取代化石燃料。它还需要更快的充电 2014．1 V01．38 No．1 圄 ● 刘兰兰 速度。该速度等于或者相当于在加油站给汽车加油的速 度。今年年初，麻省理工学院和桑迪亚国家实验室的研究 人员在全力研究锂一空气电池的锂氧化过程，找到一种 可能加快电池充电速度的方式。 现在。麻省理工学院的研究人员又在这两方面都取 得了进展。他们采用氧化锰纳米线( 通常用作锂一空气 电池的正极材料) 。并用人造病毒包覆氧化锰纳米线。这 些病毒形成了更大的表面积，加速了锂和氧之间的反应。 电池存储容量更大、充电速度更快。Angel aBel cher和其 他四位研究人员是该研究项目的研发者，相关文章发表在《自 然通讯》杂志上，题名为《生物法改进正极设计。提高锂一空 气电池的容量和循环寿命》。 这已经不是Bel cher第一次将其基于病毒的研究成果运 用于改善电池的性能了。几年前。Bel cher提出了用于锂离子 电池的类似想法，但是在锂离子电池上的研究基本上终止了。 据估计“ 病毒” 锂一空气电池的存储容量会有锂离子电 池的两到三倍。麻省理工学院的研究人员具体分析了这些数 据。但是。与化石燃料相比。“ 病毒” 锂一空气电池的能量密度 方面。可能比较短缺。 研究人员没有提供他们用于评估其改进存储容量的确切 数据。但是当前锂电池的平均b匕能量大约为200 Wh／kg。该比 能量的两倍甚至三倍( 基于不同于比能量的存储容量的两倍 或三倍) 仍然可估算出“ 病毒” 锂一空气电池的比能量大约为 400—600 Wh／kg，远低于能与化石燃料竞争所需的1000 Wh／kg比能量。 锂一空气电池在提高全封装电池的质量能量密度方面有 巨大潜力。即质量能量密度可以达到锂离子电池的两到三倍。 最近的研究集中在寻找稳定的电解质，以解决电池循环性能 较差的问题。改善当前锂一空气电池实际使用中的局限问题。 在此研究中，研究了作为放电产物沉积和分解部位的催化剂 电极。因为它在可充电锂一空气电池的工作过程中是至关重 要的。在本研究中，麻省理工学院的研究人员阐述了提高锂一 空气电池容量和循环性能的电极设计原则，即通过利用M13 病毒和地壳富有元素如氧化锰组装成的高效纳米催化剂。通 过在电极中仅混合3％( 质量分数) 一5％( 质量分数) 的钯纳 米粒子。在电流密度为0．4 Ng时，该混合纳米催化剂比容量 万方数据

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