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剑桥大学获技术突破:电池容量或可提升5倍

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剑桥大学获技术突破:电池容量或可提升5倍

网易科技讯 10月31日消息,据国外媒体报道,剑桥大学的一项电化学突破有望使得可充电电池容量提升5倍,进而大大延长电动汽车的续航里程,甚至可能改变整个电量存储市场。

化学教授克莱尔·格雷(Clare Grey)及其团队克服了锂空气电池开发上的技术挑战。理论上,锂空气电池是唯一一种能够让电动汽车不必携带超重电池组也能拥有汽油车和柴油车般的续航里程的电池。

如果该项技术能够成功从实验室成品变成商业产品,它将可以使得汽车充一次电就能从伦敦驾驶到爱丁堡(大约650公里),而且那些电池的成本只有现在的电动汽车使用的锂离子电池的五分之一。

格雷说道,“我们取得的成果是这项技术的巨大跃进,预示着全新的研究领域。我们还没有解决该项化学过程中的所有内在问题,但我们的结果的确指明了未来的前进路线。”

当前,全球各地的研究人员纷纷寻求使得锂空气电池变得可行,因为它们拥有潜力存储比可充电的锂离子电池多得多的能量。

《科学》(Science)期刊上发布的一篇研究论文显示,剑桥大学的研究团队克服了该项技术的部分实际问题,尤其是致使锂空气电池性能快速下降的化学不稳定性问题。

锂空气电池的基本化学过程比较简单。该类电池是通过将锂和氧气结合成过氧化锂产生电量,之后通过施加电流逆转这一反应来充电。而让这些反应在很多的周期中稳定发生是挑战所在。

剑桥大学的科学家们通过调整化学过程来使得它更加可控。例如,他们将过氧化锂转变成了相对容易处理的氢氧化锂,给该系统加入碘化锂。他们说,上述系统在剑桥的实验室90%的时候能够生效,能够充电2000次。但他们指出,可能至少还要10年时间才能将该技术转变成针对汽车和网格存储的商用电池。

剑桥大学的研究获得了英国工程和自然科学研究委员会、美国能源部和欧盟的资助,还获得了英国高级材料公司Johnson Matthey的支持。格雷表示,“我们已经为该项技术申请了专利,知识产权为剑桥大学的商业化组织Cambridge Enterprise所有。我们正在跟多家公司合作推进该项技术。”

她在剑桥建立了一个名为Grey Group的35人精英团队,致力于材料化学研究,重点研究电池技术。格雷说,他们是一个多元团队,研究人员来自多个不同的国家。“我们对于理解电池内部机制的新方式以及利用基本科学改进电池系统很有兴趣。”

格雷本人以往是以使用核磁共振分析技术来探究化学结构与化学反应而出名,但现在她的兴趣范围更宽广了。“我变得对整个能源领域都有兴趣了。”

其实验室正致力于研究各类不同的电池技术。锂空气电池这一选项尤其有吸引力,因为它能够在小小的体积内存储巨大的能量。不过,格雷预计未来还会有各类其它的电池引发关注。(皓慧)

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