圖片選自uwaterloo.ca
據(jù)外媒報道，加拿大滑鐵盧大學Linda Nazar教授宣布，其研究團隊首次實現(xiàn)四電子轉(zhuǎn)換（four-electron conversion），該技術(shù)將實現(xiàn)鋰-氧電池（lithium-oxygen，Li-O2）的電子存儲容量翻番。
Nazar團隊將有機電解質(zhì)（organic electrolyte）轉(zhuǎn)化為硝酸鋰/硝酸鉀（lithium nitrate/potassium nitrate）的無機熔鹽（inorganic molten salt），旨在提升其化學穩(wěn)定性和導電率。此外，該團隊了利用雙功能金屬氧化物催化劑替代了多孔碳陰極（porous carbon cathode），提升了電池容量的同時降低了過電勢。
相較于Li2O2，在150攝氏度下，電池在使用期間將生成更為穩(wěn)定的Li2O，其熱力學性能表現(xiàn)更為出色。該款電池電芯采用多種材料，旨在提升其熱動力性能及反應動力學（kinetics）。研究人員研發(fā)的該款電池充電性能表現(xiàn)更佳，從理論上講，其儲能表現(xiàn)提升了50%。
在電池研究領(lǐng)域，鋰-氧電池頗具吸引力，這主要得益于其理論能量密度。能量密度是材料的儲能容量，當電芯發(fā)生電化學反應后，其能量將儲存在電池電芯中。
早前，鋰-氧電池的技術(shù)挑戰(zhàn)難點集中在電池的陰極、有機電解質(zhì)、超氧化物及過氧化鋰。然而，該研究已解決了所有內(nèi)在局限性（intrinsic limitations）難題并證明了該類電池內(nèi)部四電子傳輸?shù)目赡苄浴⒎磻目赡嫘裕淅碚搸靵鲂剩╰heoretical coulombic efficiency）已接近100%。
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