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什么是鋰空氣電池

鉅大LARGE  |  點擊量:1444次  |  2018年05月07日  

  目前電動車所采用的鋰電池,除體積大需要一定空間擺放外,重量亦是一大問題。不過今后這種情況或可有所改變,因為英國劍橋大學研究人員,最近就成功研發出一款鋰空氣電池,除重量更輕之外,據稱更可循環充電超過2,000次,而且能源性能更超過90%。

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  自從25年前鋰離子電池面世后,近年已被不少電子產品廣泛使用,雖然不論積及重量都比傳統電池更輕巧,但隨著電動車近年更見著及,如今科學家都開始集中研發能量密度更高及重量更輕的鋰空氣電池,以便減少重量對汽車所帶來的負擔,如此一來便可提高整體行駛距離。

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  其實科學家之前已成功制作出鋰空氣電池,其原理主要是透過正負極及鋰離子與氧氣所進行的化學反應,產生出氧化鋰(Li2O2)這種物質并滲入碳電極之內,從而產生出電力;反之當充電時整個過程則會逆向進行。不過比較可惜的是由于氧化鋰具有極高的活躍性,并會分解電池內的電解液,所以當使用一段時間后電量便很快會下降,大大影響電池的性能。由于這種不穩定的缺點,因此即使研發成功,卻一直仍未正式用于商業用途。

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  不過劍橋大學研究人員在經過多番嘗試及改良之后,最近就發現只要用石墨烯作為正極,如此在化學反應中所產生出來的物質便會變成更穩定的氫氧化鋰(lithiumhydroxide),能大幅減少對電解液所帶來的影響,直接提高了電池的壽命,最高可循環充放電超過2,000次。除此之外,研究人員同時亦指這款新電池的能量密度理論上可達到3,350Wh/kg,比起現時鋰離子電池的140-250Wh/kg高出十多倍以上,如此即意味可設計出體積更細小的電池,設置在各種裝置及電動車上將可節省更多空間。

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