通過新型催化劑的發展推動鋰空氣電池

鋰空氣電池被許多人視為潛在的下一代儲能技術。憑借所有電池裝置中最高的理論能量密度，Li-air可以徹底改變從電動汽車到大規模電網存儲的一切。但是，相對較年輕的技術在應用之前要克服一些障礙。發表在《電化學學會雜志》（JES）上的一項新研究通過開發混合金屬催化劑來推動鋰空氣向前邁出了根本性的一步，該混合金屬催化劑可導致電池中更有效的電極反應。

該論文的標題為“原位形成的層狀金屬氧化物作為鋰空氣電池的雙功能催化劑”，詳細介紹了由三種過渡金屬（錳，鎳和鈷）構成的陰極催化劑，該催化劑可在混合過程中產生正確的氧化態。電池循環以同時實現充電和放電反應的催化。

未來機會

根據該論文的合著者KM Abraham所說，錳可以催化氧還原反應，而鈷則可以催化電池的充電反應。

亞伯拉罕說：“這為未來的研究提供了機會，以開發一種類似的材料來優化鋰空氣電池的催化效果，而這種材料將結合這些混合金屬氧化物的功能。”

由于過渡金屬氧化物也被用作鋰離子電池的陰極，因此亞伯拉罕認為，這一新進展將為將來的應用打開可能性，在該應用中，兩個可再充電電池可以可持續地使用。

亞伯拉罕說：“由于還為鋰離子電池陰極開發了這些催化劑材料，這可能是將廢鋰離子電池的電極用于另一用途的一種方法：在鋰空氣電池中用作催化劑。”

鋰離子電池vs空氣電池

由于成熟的鋰離子電池的技術局限性，鋰空氣技術已成為一個高度研究的領域。為了實現高能量密集型應用，例如一次充電可以超過300英里的電動汽車，人們已經在潛在的突破性技術（如Li-air）上進行了努力。

亞伯拉罕（Abraham）于1996年在JES上發表了題為“基于聚合物電解質的可充電鋰/氧電池”的第一篇非水用鋰空氣電池的著作，見證了該領域在過去10年中發生了巨大的變化。

轉型技術

亞伯拉罕說：“鋰空氣現在已經得到了高度的研究，但是在將其投入實際使用之前，我們仍然需要克服一些障礙。” “我認為在不久的將來，在特殊應用中使用將受到限制，但是要成為一種全面使用的技術還需要一段時間。”

但是，從根本上的發展有助于推動該技術的發展-推動其朝著廣泛應用的最終目標發展。

亞伯拉罕說：“鋰離子電池已經成熟，現在我們需要一個能量密度更高的電池。” “這是朝著Li-air潛力邁出的又一步。”

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