发表在《Science》杂志上的一篇新论文描述了一种新型锂空气电池的化学成分,这种创新设计可能提供比传统锂离子电池技术更高的能量密度。这可能是电池市场的一个关键性突破,也可能是交通和重型车辆(如飞机、火车甚至潜艇)的一场革命。
这种新电池可以承受超过1000次的充电循环,能源效率降低5%,库仑效率没有影响。这意味着所有原始的电池材料仍然是活跃的,在充电/充电周期中没有不可逆的副反应。
该设计由伊利诺伊理工学院的研究人员发明,使用了一种基于陶瓷-聚乙烯氧化物复合材料的固体电解质,比液体电解质更安全、更高效。作为固体电解质的陶瓷材料和聚合物材料单独使用都有各自的缺点,但结合使用既可以提供陶瓷的高离子电导率,又可以提供聚合物的高稳定性。
复合电解质能够在室温下工作,这是锂-空气电池的第一次。根据伊利诺伊理工学院研究人员的说法,固态电解质“提供了大约75%的总能量密度”。还有进一步改进的空间,通过在不影响性能的情况下最小化厚度,新设计可以提供“非常非常高”的能量密度。
锂-空气电池每公斤可以储存1千瓦时或更多,这是现代锂离子技术的四倍。《Science》杂志的文章称,基于锂氧化物(Li2O)形成的锂-空气电池理论上可以提供“与汽油密度相当”的能量密度。