蓬松碳电极使锂空气电池更接近现实

锂离子电池的功率是十倍 - 但仍有十年的历史：蓬松的碳电极让剑桥大学的科学家更接近生产可用的锂空气电池，但仍然存在许多技术难题。

今天的锂离子电池很轻，但它们存储的电量却很大。其他电池化学成分具有更好的能量密度。多年来，科学家一直在寻找使锂离子电池具备所有优点的方法，但占用的空间更少。

锂离子电池的理论能量密度是锂离子的十倍，是看作是前进的方向，但迄今为止实验模型证明不稳定，充电或放电速率较差，能源效率较低。更糟糕的是，它们只能用纯氧来操作，使它们在正常的环境中使用是不切实际的。大气问题尚未解决，但在周五的科学杂志上发表的一篇论文中，剑桥大学的研究人员描述了他们通过添加碘化锂和使用由石墨烯片制成的蓬松碳电极解决了一些稳定性和效率问题。

锂离子电池中的正极和负极分别由金属氧化物和石墨制成。溶解在有机溶剂中的锂盐充当电解质，在两个电极之间携带锂离子。在由陶刘，克莱尔·格雷和剑桥的同事开发的锂空气电池中，碳电极由他们选择通过形成和去除结晶氢氧化锂（LiOH）来储存电荷，而不是用于其他锂空气电池设计中的锂过氧化物

通过添加碘化锂，他们能够避免许多不想要的化学反应缓慢地毒害了以前的设计。即使在多次充电和放电循环之后，这也改善了电池的稳定性。到目前为止，他们已经能够对电池进行2000次充电。

通过这种设计和其他调整，他们可以将充电和放电之间的电压差与锂离子电池的电压差保持在0.2伏左右其他锂空气设计为0.5-1V。他们说，这使得他们的电池能效达到了93％。

在电池进入商业化生产之前，仍有许多问题需要解决。其容量高度依赖于充电和放电速率，并且它仍然易于形成树枝状晶体，纯锂的纤维可能会使电池的电极短路并导致爆炸。除了实验电池需要的纯氧之外，还存在空气问题，其中含有氮气，二氧化碳和水蒸气。