日本研究人员开发锂空气电池 能量密度达到500 Wh/kg

锂空气电池(LABs)是改进当前储能技术的众多途径之一。这种电池及其他金属-空气电池因具有高能量密度潜力，受到研究人员青睐。然而，开发此类技术也存在一定挑战，如效率低和循环寿命短。

（图片来源：NIMS）

据外媒报道，日本国家材料科学研究所（National Institute for Materials Science）和软银集团（Softbank）的研究人员开发了一种可充电的锂空气电池。据称这种电池的能量密度，远远超过传统锂离子电池。

与其他处于研究层面的LABs一样，该电池依靠锂为负极，氧用于多孔碳正极。该设备中含有10个堆叠电芯，尺寸为4 cm×5 cm，单层电芯中带有2 cm×2 cm的电极。研究人员表示：“在堆叠式电芯结构中，氧气需要在气体扩散层中沿水平方向传输。然后，氧气需要进一步向垂直方向输送，才能穿过整个正极部分。”

在室温下运行时，这种电池的重量能量密度为500 Wh/kg，约为目前锂离子电池的两倍。就能量密度和循环次数而言，其表现非常卓越。

研究人员指出，已有许多报告证明，LAB可成功运行超过100次循环，实现长时间充/放电过程。然而，在实际的电芯层面上，估计其能量密度低于50 Wh kg -1。这是因为电芯中的电解质过量和/或电芯是在相当小的面积容量条件下运行的。 相比之下，那些能量密度超过300 Wh kg -1的LABs ，循环次数则少于20次。

据介绍，这种新开发的存储设备拥有广泛的潜在应用，包括住宅电力存储系统、电动汽车、无人机和物联网（IoT）设备。