“綠色電池”- 美研製鋰二氧化碳電池可持續充放電500個循環

對可以將電池技術提升到更高水平的先進材料的探索，科學家從未停歇過，甚至是一些相當富有想象力的做法，一個例子就是涉及使地球變得越來越熱的二氧化碳，科學家現在已經利用二氧化碳研製成一種高潛力電池，能夠充放電500餘次。

有望達到當今典型鋰離子電池設計能量密度的7倍以上，因此人們對鋰 - 二氧化碳電池的開發非常感興趣。過去的研究已經取得了一些可喜的成果。

美國一家研究團隊率先提出了一種新型的電化學反應，該反應可提高電池放電電壓，並最終將二氧化碳轉化為固體碳酸鹽材料。但研究人員指出了電池設計的一個缺點，即該電池只能在故障前運行約10個循環。

伊利諾伊大學芝加哥分校（UIC）的一個小組現在聲稱已經開發出了首個能夠完全充電的鋰 - 二氧化碳電池。研究人員需克服的技術問題在於鋰 - 二氧化碳電池由於在充電過程中催化劑上積碳而使催化劑迅速失效的問題上，到目前為止，這種問題一直在困擾著研究人員。

研究人員說：“碳的積累不僅堵塞了催化劑的活性位點，阻止了二氧化碳的擴散，而且還引發了帶電狀態下的電解質分解。”

研究人員發現，解決此問題的一種方法是引入新材料，以增強電池一次又一次地回收材料的能力。這意味著將二硫化鉬納米薄片整合到陰極催化劑中，並使用一種新型的離子液體和二甲基亞碸混合電解質。

這種結合導致電池產生一種由多種成分而不是單個產品組成的複合物，這種複合物可以確保碳自然地融入回收過程，而不是在電池的催化劑上自行形成麻煩的堆積物。也因此，使用這種方法的鋰 - 二氧化碳電池能夠充放電500個循環。

研究人員說：“我們獨特的材料組合有助於製造出效率更高，循環壽命更長的首個碳中性鋰 - 二氧化碳電池，這使其可以用於先進的儲能系統中。”

這項研究距離商業化生產還有很長的路要走，離減少大氣中不斷積聚的二氧化碳還要更遠。但是，它確實為下一代電池提供了另一種概念驗證的能量存儲設備，以及我們有一天可能將二氧化碳轉化為更有用的另一種可能方式。