还在为手机一天一充电而烦恼吗?还在为新能源汽车不敢跑高速而纠结?统统别担心,我国某研究团队所研究的二氧化碳电池,为彻底解决这些问题提供了可能。实验数据显示,该团队研制出的电池比同等体量的传统锂电池在续航能力上提升了7倍,而且所用材料更加环保。该研究在各类电子产品、交通工具甚至航空、航天领域具有广阔的应用前景。
这个电池很神奇
随着人类社会的快速发展,能源枯竭和全球变暖等问题也日益加剧,寻找解决以上问题的方法已成为科研工作者的重中之重。随着新能源技术的层出不穷,各类电能储存和转换装置逐渐发展起来,近年来,锂离子电池一直在全球社会经济中发挥着重要的作用。然而,锂离子电池的理论能量密度低、续航时间短的问题,已经逐渐难以满足人们的需求。如何发展研制出一种新的电池,在续航能力等指标上有大幅提升,一直是该团队研究的方向。
在实验室可以看到各式各样的新型电源,其中一块圆形的纽扣电池尤其吸引我们注意,别看它个头小, 它就是研究人员一直研究的“锂-二氧化碳电池”。如果仔细观察,你会发现电池的一侧并非封闭结构,而是由许多孔洞构成。据相关人员介绍,与目前已经大量商业化应用的锂电池相比,锂二氧化碳电池最大的优势就是具有更高的能量密度。实验数据显示,其容量比是锂电池的7倍多,假设我们现在使用的手机电池可以续航3天,未来使用同等重量同等体积的锂-二氧化碳电池或许可以使用21天甚至更久。
另外一个优势就是利用二氧化碳气体提供电能,可谓是变“废”为宝。同时在整个能量转换过程中,比传统的锂电池更加绿色环保。除此以外,在一些特定的环境中,比如火星表面的二氧化碳浓度高达95%,深地深海等极端环境二氧化碳浓度较高,在此类探索工程中,锂-二氧化碳电池可以“就地取材”,更好地发挥其优势。
核心技术的突破
锂-二氧化碳电池具有巨大的发展潜力及应用价值,作为金属气体电池家族之一,其工作原理与传统电池相比都是全新的。
如何才能攻克这一巨大的挑战呢?研究团队从催化反应机理和电极的宏观设计入手解决这一难题。