近日，美國(guó)兩研究機(jī)構(gòu)研發(fā)人員設(shè)計(jì)了新款鋰電池，其電能或?qū)⒈犬?dāng)前鋰電池高了5倍。據(jù)《Nature》期刊報(bào)道，該設(shè)計(jì)利用鋰與空氣中提取的氧氣發(fā)生反應(yīng)，為該款鋰電池減重，未來(lái)或?qū)⒈挥糜谑謾C(jī)、筆記本電腦及電動(dòng)車中，甚至還有可能延長(zhǎng)電動(dòng)車的續(xù)航里程數(shù)。

該研究團(tuán)隊(duì)由伊利諾伊大學(xué)的Amin Salehi-Khojin及阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Argonne National Laboratory）的Larry Curtiss牽頭。該團(tuán)隊(duì)提出了許多設(shè)計(jì)創(chuàng)意，旨在限制電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，使其鋰空氣電池的產(chǎn)品原型能成功實(shí)現(xiàn)700次充放電。

該款電池在電池陽(yáng)極上覆蓋了一款薄薄的碳酸鋰、非晶碳涂層，該結(jié)構(gòu)有助于鋰離子的流動(dòng)，同時(shí)阻隔體積較大的氧分子及二氧化碳。該研究團(tuán)隊(duì)還研發(fā)新款電解液，其采用了一款名為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽（1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate）的離子溶液（ionic liquid）及二甲亞砜（dimethyl sulfoxide）。

該款鋰空氣電池的關(guān)鍵之處在于其陰極，帶負(fù)電荷的電極允電子進(jìn)入電池內(nèi)，將氧氣從空氣中抽離出來(lái)。電解液內(nèi)的金屬邊緣及離子溶液結(jié)合后，將合成一款催化劑，使鋰與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成過(guò)氧化鋰（lithium peroxide）。

該款催化劑能盡可能地抑制其他反應(yīng)，例如氧化鋰的形成。該反應(yīng)過(guò)程無(wú)法避免，氧化鋰可與空氣中的二氧化碳、氮?dú)饣蛩l(fā)生反應(yīng)，影響電池的性能。