美國(guó)堪薩斯大學(xué)研發(fā)鋰氧電池旨在提升氧氣電極性能-瑞達(dá)國(guó)際集團(tuán)

RITAR述美國(guó)堪薩斯大學(xué)研發(fā)鋰氧電池旨在提升氧氣電極性能

發(fā)布時(shí)間:2024-11-11 閱讀：0 來(lái)源: RITAR

　　美國(guó)堪薩斯大學(xué)研發(fā)鋰氧電池旨在提升氧氣電極性能

　　據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)堪薩斯大學(xué)(UniversityofKansas)的新研究或?qū)⒃谖磥?lái)數(shù)年內(nèi)提供更持久耐用的電池，該類電池可被用于消費(fèi)電子產(chǎn)品及電動(dòng)車。如今，大多數(shù)美國(guó)人的電子設(shè)備都使用鋰離子電池，某些電動(dòng)車也采用了鋰離子電池技術(shù)。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(lái)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(chǔ)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(shù)將始終處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。鋰氧電池的問(wèn)題在于其低電流密度(lowcurrentdensity)，盡管電池的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，但可用電量不足。若利用鋰氧電池為電動(dòng)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(wú)法將車速提升至較快的水準(zhǔn)，每小時(shí)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(shù)的應(yīng)用市場(chǎng)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(wèn)題。但在上世紀(jì)70-80年代，鋰離子電池也遇到過(guò)類似問(wèn)題。在獲得美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NationalScienceFoundation，NSF)的資金支持后，研究人員希望研發(fā)新技術(shù)，推動(dòng)鋰氧電池的發(fā)展，提升其實(shí)用性。Li教授將在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描設(shè)施(X-rayComputedTomographyFacility)內(nèi)與ShawnLister開(kāi)展技術(shù)合作。Li表示：“雙方將計(jì)劃提升鋰氧電池的電量，還能提升其能量密度?！盠i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(wù)必通過(guò)納米孔(nanoscalepores)吸收氧氣，加快反應(yīng)速度。因此，鋰氧電池的電化學(xué)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(rèn)孔隙尺寸、結(jié)構(gòu)、連接性及潤(rùn)濕性(wettability)對(duì)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(xiàng)目或?qū)⒀邪l(fā)并獲得一項(xiàng)專利技術(shù)，該技術(shù)或?qū)⑼苿?dòng)未來(lái)數(shù)年內(nèi)鋰氧電池的研發(fā)及應(yīng)用。研究人員計(jì)劃與當(dāng)?shù)仉姵貥I(yè)開(kāi)展合作。此外，NSF的撥款將為美國(guó)堪薩斯大學(xué)兩名學(xué)生的培訓(xùn)提供資金支持。