鋰空氣電池的能量密度未來可期

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日本研究人員成功地制造了一種性能明顯高于現(xiàn)有鋰離子電池的設(shè)備。

研究人員已經(jīng)在一種新型電池的能量密度和循環(huán)周期性能方面取得新的突破 ，這種電池有朝一日可能取代鋰離子電池設(shè)備。

日本國立材料研究所（NIMS）的研究人員與軟銀集團（SoftBank Corp.）合作 ，研發(fā)一種能量密度超過500Wh/kg的鋰空氣電池，這種鋰空氣電池可以在室溫環(huán)境下充放電。

研究人員說，研發(fā)的鋰空氣電池能量密度明顯高出目前使用的鋰離子電池，鋰空氣電池的制造為更廣泛、甚至商業(yè)化應(yīng)用奠下基石。

發(fā)揮其潛力

盡管科學(xué)家早就知道鋰空氣電池在用作可充電電池方面具有很大潛力，但這種潛力大多都是理論上的。

然而 ，研究人員在雜志《Materials Horizons》中發(fā)表的論文摘要中了解到 ，傳統(tǒng)鋰離子電池的能量密度正開始達到其極限，以滿足電動汽車和無人駕駛飛行器等先進儲能設(shè)備的要求 ，這些設(shè)備白天緩慢充電，夜間放電。

NIMS高級研究員Shoichi Matsuda帶領(lǐng)研究團隊，和許多其他人一起探討鋰離子電池設(shè)計的代替品。

研究人員寫道：“鋰空氣電池（LABs）的能量密度是鋰離子電池的能量密度2至5倍，是上述應(yīng)用領(lǐng)域下一代可充電電池的潛在候選產(chǎn)品?！?/p>

研究人員指出，事實上  ，僅有少數(shù)高能量密度的鋰空氣電池被制造并開發(fā)出來，主要是因為鋰空氣電池往往包含大量非活性元件（例如，隔膜和電解質(zhì)），盡管這些非活性元件不參與化學(xué)反應(yīng)，但會使其的重量下降。

（a）日本NIMS與軟銀集團共同合作研發(fā)鋰空氣電池的新材料；（b）NIMS-SoftBank先進技術(shù)發(fā)展中心研發(fā)的電池制造技術(shù)；（c）能量密度超過500Wh/kg的鋰空氣電池在室溫環(huán)境下可穩(wěn)定充放電循環(huán) 。

可能的解決方案

Matsuda研發(fā)團隊在NIMS-SoftBank先進技術(shù)發(fā)展中心研發(fā)材料，以改善鋰空氣電池的性能，從而實現(xiàn)其高能量密度的潛力 。他們還開發(fā)了一種技術(shù)來制造這些設(shè)備 ，用于各種應(yīng)用。

典型的鋰空氣電池是由鋰金屬箔、隔膜 、鋰離子導(dǎo)電非水電解質(zhì)