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据英国《金融时报》中文网报道 剑桥大学化学教授Clare Grey和她的团队攻克了锂空气电池开发中的技术难关,有望解决电动汽车续航里程短的难题。理论上说,只有这种电池能让电动汽车在不必携带巨大而笨重电池组的情况下,拥有可媲美燃油汽车的续航里程。如果能将此技术应用于实际,将使汽车单次充电续航里程达到650公里左右(从伦敦到爱丁堡),是目前电动汽车续航里程的2倍,而所用电池成本和重量只有目前电动汽车所用锂电池的五分之一。
“超级电池”是美国科学家研制的一种新型电池,它们被称为微型石墨烯超级电容,其充电和放电速度比普通电池快1000倍,并能够存储更多的电能。超级电池采用单原子厚度的碳层构成,这项技术能够在最短时间内对手机和汽车快速充电,能够很容易制造并整合成为元器件。
Clare Grey教授表示,此成就的取得使“超级电池”技术向前迈出了重要一步,预示着全新的研究领域。和目前可充电电池中应用的锂离子技术相比,锂空气电池在理论上拥有巨大的优势,以至于全球大批研究人员都在开展锂空气电池的研究。发表在《科学》(Science)期刊上的一篇论文指出,剑桥大学的研究团队主要解决了锂空气电池性能快速下降的化学不稳定性问题。锂空气电池的基本化学过程比较简单,是通过将锂和氧气结合成过氧化锂产生电量,之后通过施加电流逆转这一反应来充电,而使这些反应在多次循环充放电中稳定发生是难点和挑战所在。
剑桥大学的科学家对相关化学过程进行了调整,以提高其可控性。比如,他们将过氧化锂替换成了更易处理的氢氧化锂,还向系统中添加了碘化锂,并用石墨烯制备了渗透性极好的“蓬松”电极。石墨烯是2004年由曼彻斯特大学(Manchester University)物理学家安德烈˙盖姆和康斯坦丁˙诺沃肖洛夫从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。
剑桥大学的研究得到了英国工程和自然科学研究委员会、美国能源部以及欧盟的资助,还得到了英国一家高级材料公司的经费支持。研究团队的负责人表示,他们已经为此项技术申请了专利,正在跟多家公司合作推进此项技术。不过,剑桥大学方面也表示,这种技术要真正成熟并运用到商业当中,尚需较长时间,也许是10年,也许会提前一些。
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