美國(guó)大學(xué)研發(fā)首款碳中和鋰-二氧化碳電池 能量密度超鋰電池7倍

據(jù)外媒報(bào)道，鋰－二氧化碳電池（Lithium－carbon dioxide batteries）是一種非常具有吸引力的儲(chǔ)能系統(tǒng)，因?yàn)榕c常用的鋰離子電池相比，此類電池的能量密度高了7倍以上。不過，雖然鋰－二氧化碳電池有能力存儲(chǔ)更多的能量，但是直到現(xiàn)在，也沒有科學(xué)家研發(fā)出一個(gè)可以充電的鋰－二氧化碳電池原型。

（圖片來源techxplore）

現(xiàn)在，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校（the University of Illinois at Chicago）的研究人員卻首次證明，鋰－二氧化碳電池可以經(jīng)過設(shè)計(jì)，以可充電的方式運(yùn)行，而且研究人員已經(jīng)成功測(cè)試了一個(gè)鋰－二氧化碳電池原型，可以連續(xù)進(jìn)行500次充放電。

傳統(tǒng)上看，當(dāng)鋰－二氧化碳電池放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生碳酸鋰和碳，在充電過程中，碳酸鋰會(huì)循環(huán)再利用，但是碳只會(huì)在催化劑上堆積，最終導(dǎo)致電池出現(xiàn)故障。UIC工程學(xué)院研究生兼論文第一作者Alireza Ahmadiparidari表示“碳的堆積不僅妨礙了催化劑的活性位點(diǎn)，阻止二氧化碳的擴(kuò)散，還會(huì)讓電解質(zhì)在充電過程中分解?！?/p>

UIC工程學(xué)院機(jī)械和工業(yè)工程副教授Amin Salehi－Khojin及其同事在二氧化碳實(shí)驗(yàn)電池中采用了新材料，以促進(jìn)在充電過程中能夠?qū)⑻妓徜嚭吞家黄饛氐籽h(huán)再利用。他們采用二硫化鉬作為陰極催化劑，與混合電解質(zhì)結(jié)合，幫助在循環(huán)過程中將碳包含在內(nèi)。

具體而言，研究人員結(jié)合各種材料，生產(chǎn)出一個(gè)單一的多成分復(fù)合產(chǎn)品，而不是一個(gè)單獨(dú)的產(chǎn)品，從而使得循環(huán)再利用的過程更加高效。

Salehi－Khojin表示“獨(dú)特的材料組合幫助我們制成了首款碳中和鋰－二氧化碳電池，此種電池效率更高、循環(huán)壽命更長(zhǎng)，可用于V2G技術(shù)等先進(jìn)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，以平衡電力需求。”