据外媒报道, 加拿大滑铁卢大学Linda Nazar教授宣布, 其研究团队首次实现四电子转换 (four-electron conversion) , 该技术将实现锂-氧电池 (lithium-oxygen, Li-O 2) 的电子存储容量翻番.
Nazar团队将有机电解质 (organic electrolyte) 转化为硝酸锂/硝酸钾 (lithium nitrate/potassium nitrate) 的无机熔盐 (inorganic molten salt) , 旨在提升其化学稳定性和导电率. 此外, 该团队了利用双功能金属氧化物催化剂替代了多孔碳阴极 (porous carbon cathode) , 提升了电池容量的同时降低了过电势.
相较于Li 2O2, 在150摄氏度下, 电池在使用期间将生成更为稳定的Li 2O, 其热力学性能表现更为出色. 该款电池电芯采用多种材料, 旨在提升其热动力性能及反应动力学 (kinetics) . 研究人员研发的该款电池充电性能表现更佳, 从理论上讲, 其储能表现提升了50%.
在电池研究领域, 锂-氧电池颇具吸引力, 这主要得益于其理论能量密度. 能量密度是材料的储能容量, 当电芯发生电化学反应后, 其能量将储存在电池电芯中.
早前, 锂-氧电池的技术挑战难点集中在电池的阴极, 有机电解质, 超氧化物及过氧化锂. 然而, 该研究已解决了所有内在局限性 (intrinsic limitations) 难题并证明了该类电池内部四电子传输的可能性, 反应的可逆性, 其理论库仑效率 (theoretical coulombic efficiency) 已接近100%.
