美研發(fā)出能量密度為鋰電池4倍的碳纖維鋰空氣電池

近日，美國(guó)科學(xué)家研制出一種新式碳纖維鋰空氣電池，碳纖維電極比其他碳電極擁有更多孔隙，因此，當(dāng)電池放電時(shí)，有更多孔隙來存儲(chǔ)固體氧化鋰，其能量密度是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于手機(jī)、汽車中可充電鋰離子電池的4倍。但將這種碳纖維鋰空氣電池商品化還需進(jìn)一步研究。

在放電過程中，過氧化鋰粒子會(huì)出現(xiàn)在碳纖維上，碳會(huì)增加電池的重量，因此，讓碳的數(shù)量最小、為過氧化鋰留出足夠的空間非常重要，過氧化鋰是鋰空氣電池放電過程中形成的活性化學(xué)物質(zhì)。

新制造出的像毯子一樣的材料擁有90%以上的孔隙空間，其能量密度是同樣重量的鋰離子電池的4倍。而去年科學(xué)家已經(jīng)證明，碳粒子能被用來為鋰空氣電池制造有效的電極，但那時(shí)的碳結(jié)構(gòu)只有70%的孔隙空間。

因?yàn)檫@種碳纖維電極碳粒子的排列非常有序，而其他電極中的碳粒子非?；靵y，因此，比較容易使用掃描式電子顯微鏡來觀察這種電極在充電中間狀態(tài)的行為，這有助于他們改進(jìn)電池的效能，也有助于解釋為什么現(xiàn)有系統(tǒng)在經(jīng)過多次充電放電循環(huán)后，性能會(huì)下降。