中國儲能網(wǎng)訊:丹麥科技大學(xué)國家可再生能源實驗室RISO日前正在研發(fā)以空氣作為燃料的電池,這種電池很有可能成為新一代零排放電動車的動力來源。
RISO的研發(fā)對象是鋰空氣電池,這是一種以鋰電極作為陽極、多孔碳材電極為陰極的全新電池,其工作原理是陰極放出和吸收空氣,在放電的過程中,鋰和氧發(fā)生反應(yīng),形成過氧化鋰和驅(qū)動電池的電荷。RISO材料研發(fā)部門高級科學(xué)家維格表示,如果他們的技術(shù)得到成功開發(fā),電動車的研究將取得“終極突破”,因為在實踐中鋰空氣電池的能源密度可與汽、柴油相媲美。
據(jù)悉,這種鋰空氣電池與鋰離子電池相似,區(qū)別在于前者的能源密度更大,而后者的主要問題在于成本高且儲能表現(xiàn)不佳。目前電池的能源密度比化石能源要低很多,如果要獲得與50升化石燃料相當?shù)哪芰?,相?yīng)的電池系統(tǒng)總重量大致可達1.5噸至2噸。因此鋰基電池要想達到商用要求,必須變得小型輕便,并且擁有良好的儲能表現(xiàn),而這正是鋰空氣電池的優(yōu)勢所在。
但是在實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)前,鋰空氣電池也需要解決一些問題。首先,雖然鋰空氣電池在使用初期比傳統(tǒng)電池輕便,但吸附氧原子后會變重;其次,這種電池在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氧化鋰有可能會堵塞電池通道,從而阻止氧的流通;此外,雖然鋰空氣電池能夠充電,但充電時要求高壓,考驗電池元件的承載能力,從而降低電池的充電次數(shù)。
研發(fā)團隊的成員之一諾比表示,他們研發(fā)的鋰空氣電池目前只能充電50次,目標是將充電次數(shù)增加到300個充放電循環(huán),這樣才能夠應(yīng)用于驅(qū)動汽車。與此同時,這種電池充放電過程中損失的能量比例大約是40%,研究人員希望能將這一數(shù)字降低到10%,與鋰離子電池相當?,F(xiàn)在研究人員正使用大型計算機觀測鋰和氧原子的反應(yīng)過程,以期找出反應(yīng)需要高壓的原因。