作者:张新波等 来源:《化学通讯》 发布时间:2013-1-7 16:42:23
选择字号:
新型锂-空气电池关键材料研究获进展

  《先进功能材料》封底和锂-空气电池组展示平台
 
比能量不足严重制约了电动汽车的发展。锂-空气二次电池因具有比现有锂离子电池高出1~2个数量级的理论比能量,是最能够取代汽油的电池种类,已成为电动车电池的明日之星。然而受限于电解液和空气电极等性能的严重不足,现有锂-空气电池存在能量转化效率低、倍率性能差和循环寿命短等亟待解决的难题。
 
在国家自然科学基金委、科技部和中科院等的大力支持下,中国科学院长春应用化学研究所张新波研究员带领的科研团队在锂-空气电池研究方面取得一系列重要进展。
 
该团队通过抑制锂-空气电池电解液分解,调控空气电极固-液-气三相界面以及优化锂-空二次电池体系与结构,成功将锂-空气电池循环寿命从目前文献报道的最长100次大幅提高至500次。研究结果发表在Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 3699–3705; Chem. Commun., 2012, 48, 6948–6950; Chem. Commun., 2012, 48, 11674–11676; Chem. Commun., 2012, 48, 7598-7600上。
 
针对目前锂-空气电池用电解液在电池反应中均有不同程度的分解,造成不可逆产物的生成和自身的消耗,严重限制电池的循环寿命的难题,该团队基于对现有电解液分解机理的认识,首次将亚砜(DMSO)和砜(TMS)应用于锂-空气二次电池中,有效促进了可逆放电产物过氧化锂(Li2O2)的生成,减少了副反应;通过详细考察空气电极对锂-空气电池性能的影响,发现空气电极催化剂催化效率低、用于过氧化锂等不溶放电产物存储和反应物传输的孔道结构不合理、导电性差是制约锂-空电池性能的关键因素。基于此,该团队首次提出了石墨烯一体化空气电极的概念,成功地在泡沫镍基体中构筑了三维多孔石墨烯。泡沫镍所具有的高导电性结合多孔石墨烯合适的孔道结构,使得所制备的锂-空气电池表现出优异的倍率性能;此外,通过借助和发挥稀土钙钛石型复合氧化物优异的电催化性能,有效降低了锂-空气电池充/放电过电位,进一步大幅提高了能量转化效率和倍率性能。
 
在以上研究成果的基础上,为使锂空气电池真正应用于电动交通工具和太阳能、风能等可再生能源储能等领域,该团队还通过优化锂-空二次电池体系与结构,首次设计和开发出可实用化、拥有自主知识产权的锂-空气二次电池电池组。 (来源:中科院长春应用化学研究所)
 
 
 
 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。

2013/1/19 21:08:48 kevinwong
不知这种电池近两年的实用比能量能达到多少?
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
一种基因变异让阿米什人多活10年 大脑训练程序或降低10年后痴呆风险
科学家揭示木星大红斑为何这么红 基因疗法通过病毒载体靶向神经挽救婴儿
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐