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丹麦科学家研发空气动力电池

日期:2012年11月27日 16:43

丹麦科学家研发空气动力电池

        丹麦科技大学国家可再生能源实验室RISO日前正在研发以空气作为燃料的电池,这种电池很有可能成为新一代零排放电动车的动力来源。
        RISO的研发对象是锂空气电池,这是一种以锂电极作为阳极、多孔碳材电极为阴极的全新电池,其工作原理是阴极放出和吸收空气,在放电的过程中,锂和氧发生反应,形成过氧化锂和驱动电池的电荷。RISO材料研发部门高级科学家维格表示,如果他们的技术得到成功开发,电动车的研究将取得“终极突破”,因为在实践中锂空气电池的能源密度可与汽、柴油相媲美。
        据悉,这种锂空气电池与锂离子电池相似,区别在于前者的能源密度更大,而后者的主要问题在于成本高且储能表现不佳。目前电池的能源密度比化石能源要低很多,如果要获得与50升化石燃料相当的能量,相应的电池系统总重量大致可达1.5吨至2吨。因此锂基电池要想达到商用要求,必须变得小型轻便,并且拥有良好的储能表现,而这正是锂空气电池的优势所在。
        但是在实现商业化生产前,锂空气电池也需要解决一些问题。首先,虽然锂空气电池在使用初期比传统电池轻便,但吸附氧原子后会变重;其次,这种电池在反应过程中产生的氧化锂有可能会堵塞电池通道,从而阻止氧的流通;此外,虽然锂空气电池能够充电,但充电时要求高压,考验电池元件的承载能力,从而降低电池的充电次数。
        研发团队的成员之一诺比表示,他们研发的锂空气电池目前只能充电50次,目标是将充电次数增加到300个充放电循环,这样才能够应用于驱动汽车。与此同时,这种电池充放电过程中损失的能量比例大约是40%,研究人员希望能将这一数字降低到10%,与锂离子电池相当。现在研究人员正使用大型计算机观测锂和氧原子的反应过程,以期找出反应需要高压的原因。

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