美国能源部阿贡国家实验室开发了一种锂空气电池,可以显著增加电动汽车的续航里程。这种新设计有一天可以取代锂离子电池,为汽车、国内飞机和长途卡车提供动力。

锂空气电池使用固体电解质而不是典型的液体电解质,这可能会将电池的能量密度提高到锂离子电池的四倍,这意味着更长的行驶里程。新的设计也不受锂离子电池和其他电池中使用的液体电解质通常存在的安全问题的影响,这些问题可能会过热和着火。
“十多年来,阿贡和其他地方的科学家一直在加班工作,开发一种利用空气中的氧气的锂电池,”阿贡杰出研究员拉里·柯蒂斯在一份新闻声明中说。“除了锂离子电池之外,锂空气电池在所有被考虑用于下一代电池的电池技术中具有最高的预计能量密度。”
Argonne的化学家Rachid Amine补充说:“超氧化物锂或过氧化物的化学反应只涉及每个氧分子存储一到两个电子,而氧化锂则涉及四个电子。”储存的电子越多,能量密度就越高。
新设计是第一个在室温下实现四电子反应的锂空气电池。它还可以从周围环境的空气中提供氧气,从而消除了早期设计对氧气罐的需求。
过去的锂-空气测试电池的循环寿命非常短。该团队通过建造并运行1000次循环的测试电池,证明了其在重复充放电下的稳定性,从而确定了他们的新电池设计不存在这一缺点。
这项研究由美国能源部资助,发表在最近一期的《科学》杂志上。