此次開發的電池利用由淀粉部分水解獲得的麥芽糊精(Maltodextrin)等多糖類以及空氣中的氧氣來生成電力和水。使用人工合成的13種酶而非鉑(Pt)作為催化劑,通過對糖做氧化處理來提取電子。
容量密度高據稱是因為這些酶提取電子的效率非常高。具體來說,構成麥芽糊精的葡萄糖每個可提取24個電子。
目前,這種電池的輸出功率密度為0.8mW/cm2,電流密度為6mA/cm2。使用濃度為15%的麥芽糊精時的容量密度為596Ah/kg,能量密度為298Wh/kg。據介紹,這些數值”要比鋰充電電池的42Ah/kg、150Wh/kg高得多”。不過,這種電池的輸出電壓比鋰充電電池的3.6V要低,為0.5V。
此次電池雖然容量密度及能量密度高,但由于酶的作用速度較慢,因此沒有爆炸及起火的危險,這一點與使用氫氣及甲醇的普通燃料電池不同。
美國研究人員開發混合電極延長鋰硫電池循環壽命
美國西北太平洋國家實驗室(PNNL)近日刊文稱,可以通過一種由石墨和鋰構成的混合電極,使鋰硫電池的基礎循環壽命達到400次,進而提高電動汽車的行駛里程。
雖然400次的循環壽命并不出眾,但和普通鋰電池相比,鋰硫電池的能量密度高2-3倍,而限制這種電池發展的最大問題就是電池反應過程中,硫化物流出縮短了電池的循環壽命。
這種混合電極能夠將鋰硫電池的循環壽命提高4倍。用普通電極做測試,鋰硫電池的循環壽命僅有100次,而利用混合電極,循環壽命提高到了400次。劉軍說,雖然硫化物仍會流出,但并未對電池壽命造成影響,在實驗中,鋰硫電池的能量密度也只衰減了11%。
中國是鋰離子動力電池的生產大國,約占全球25%的市場份額,具有較好的產業基礎,且形成了一批具有產業化生產能力的企業。但實際上,國內的鋰離子動力電池生產技術與國際先進水平仍有差距。很多核心技術和材料,例如隔膜、電解液用高純度六氟磷酸鋰等,尚未形成產業化能力,在某些重要性能指標例如能量密度、壽命、安全等方面仍然落后于國際先進水平。而鋰電池的技術水平提升很大程度決定了新能源汽車的推廣前景,動力電池的研發人員,可謂重任在肩。

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