剑桥大学新技术能将电池容量提升5倍

2015-10-31 08:52:29 点击数:

10月31日消息,据国外媒体报道,剑桥大学在电动化学领域的一项突破可能将大幅提高电池容量。

基于这项技术,单位体积可充电电池的容量将达到当前最优秀电池的5倍。这将极大地提升电动汽车的单次充电行驶里程,同时给储电设备行业带来变革。

剑桥大学化学教授克莱尔·格雷(Clare Grey)及其团队在开发锂-空气电池的过程中解决了多项技术挑战。如果这项技术能从实验室走向商用,那么电动汽车一次充电就足以从伦敦行驶至爱丁堡,而电池的成本和重量仅为当前锂离子电池的1/5。

格雷教授表示:“我们已经实现了这一技术的大幅进步,开启了全新的研究领域。我们尚未解决所有的化学问题,但我们的研究结果已经预示了未来的前进方向。”

从理论上来说,锂-空气电池相对于锂离子电池有巨大的优势,前者的能量密度最高为后者的10倍。因此,锂-空气电池目前是全球的研究热点。

发表在《科学》杂志上的一篇论文显示,剑桥大学的团队已经解决了这一技术存在的某些实际问题。例如,在此前的演示中,锂-空气电池化学性质不稳定,性能会很快减退。而剑桥大学的团队已经找到了解决办法。

锂-空气电池的基本化学原理很简单。通过将锂和氧气结合,形成过氧化锂,电量就可以产生。通过加电流进行反向化学反应,电池就可以充电。不过,目前的一大挑战在于,如何多次并可靠地进行这样的化学反应。

剑桥大学科学家对化学成分进行了调节,使反应变得更可控。剑桥大学展示的系统效率达到90%,可充电2000次。不过科学家表示,这一技术距离在电动汽车和储电产品中的商用还有至少10年时间。

剑桥大学这项研究获得了英国工程和物理科学研究委员会、美国能源部和欧盟的资助,并且得到了英国先进材料厂商庄信万丰的支持。

格雷教授表示:“我们已经申请了这项技术的专利,知识产权的所有者是剑桥大学的商业化部门剑桥企业。我们正在与多家公司合作推进这一技术的发展。”