液體顯微鏡技術揭示鋰氧電池的新問題

研究人員使用先進的新顯微鏡技術可以可視化在液體環境中發生的化學反應，從而發現了鋰氧電池的新原因。鋰氧電池的能量要比為電動汽車和手機供電的鋰離子電池多五倍。幾次充電/放電循環后，速度往往會變慢并死亡。他們在《納米能源》雜志上報告了他們的發現。

副教授Reza Shahbazian-Yassar表示：“我們首次看到，鋰氧電池的液體電解質中會生成過氧化鋰，并且會導致這些電池的減速和最終死亡。伊利諾伊大學芝加哥工程學院機械與工業工程專業，本論文的主要作者。“這是一個新發現的原因，這些有前途的電池在經過相對較少的充電/放電循環后，效率和產量就會急劇下降。”

鋰氧電池由于其潛在的高能量密度，多年來一直吸引著電池研究人員。但與其他電池相比，它們往往會變慢并停止相對較快地工作。這種功率損耗的原因之一是，電池內部發生的化學反應的副產物過氧化鋰會堆積在電池的電極上。涂層電極不再有效地起作用，最終停止產生能量的化學反應。

但是現在，Shahbazian-Yassar和他的同事使用UIC工程研究生Kun He和Yifei Yuan開發的一種新的透射電子顯微鏡技術，已經在納米級證明了過氧化鋰也形成在電池的液體電解質成分中，從而進一步減緩了反應速度。化學反應。

Shahbazian-Yassar說：“知道過氧化鋰會在電解質本身中積累，這是一個非常重要的發現。” “現在，我們可以開始提出想法和設計，以防止這種情況的發生或采取某些措施來維持電解質的正常功能，從而不會干擾電池的運行，我們可以使用新的液體顯微鏡技術看看我們是否朝著正確的方向前進。”

Shahbazian-Yassar說，到目前為止，鋰氧電池僅作為基于實驗室的原型而存在，距離批量生產的用于公共或商業用途的鋰氧電池還有很長的路要走。“鋰空氣電池在進入主流應用之前，有許多問題需要克服，但是確切地知道問題是將這些極高能量密度的電池商業化的重要第一步。”