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安科瑞
據(jù)外媒報(bào)道，伊利諾伊理工大學(xué)(Illinois Institute of Technology)化學(xué)工程助理教授Mohammad Asadi近期在期刊《Science》發(fā)表了一篇論文，對(duì)發(fā)明的新型鋰空氣電池設(shè)計(jì)背后的化學(xué)遠(yuǎn)離進(jìn)行了闡述。借此，Asadi將能夠進(jìn)一步優(yōu)化電池設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)超高功率密度，遠(yuǎn)超當(dāng)前鋰離子技術(shù)。
該電池設(shè)計(jì)或可實(shí)現(xiàn)每公斤儲(chǔ)存1千瓦時(shí)或更高的能量，是鋰離子電池技術(shù)的四倍。新設(shè)計(jì)將變革電氣化交通運(yùn)輸，尤其是飛機(jī)、火車和潛艇等重型交通工具。
Asadi的目標(biāo)是制造出一種固態(tài)電解質(zhì)電池，可具有更高的安全性和能源優(yōu)勢(shì)(與液態(tài)電解質(zhì)電池相比)。此外，Asadi還致力于尋找與新鋰空氣電池的陰極和陽(yáng)極技術(shù)兼容的材料。
Asadi選擇采用聚合物和陶瓷的混合物。聚合物和陶瓷是兩種最常見的固體電解質(zhì)，但兩者都有缺點(diǎn)。通過將這兩種材料相結(jié)合，Asadi發(fā)現(xiàn)可以利用陶瓷的高離子電導(dǎo)率和聚合物的高穩(wěn)定性和高界面連接。
結(jié)果表明，這種化合物允許發(fā)生電池的關(guān)鍵可逆反應(yīng)，即二氧化鋰的形成和分解，從而在室溫下以高速率發(fā)生，這是鋰空氣電池中的首次證明。
正如論文所述，Asadi進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，證明了這種反應(yīng)發(fā)生背后的科學(xué)原理。Asadi表示：“我們發(fā)現(xiàn)固態(tài)電解質(zhì)貢獻(xiàn)了大約75%的總能量密度，因此還有很大的改進(jìn)空間。我們相信我們可以在不影響性能的情況下最大限度地減少厚度，從而實(shí)現(xiàn)超高的能量密度。”
這些實(shí)驗(yàn)是與伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校(University of Illinois Chicago)和阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Argonne National Laboratory)合作進(jìn)行的。Asadi稱計(jì)劃與行業(yè)合作伙伴合作，著手優(yōu)化電池設(shè)計(jì)和制造工程。
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