日本jst網(wǎng)站2015年9月2日刊文，日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)(JST)與日本東北大學(xué)原子分子材料科學(xué)高等研究機(jī)構(gòu)(AIMR)提出：大容量蓄電可能的“鋰空氣電池”用電極材料的開發(fā)——納米多孔石墨烯與釕系催化劑成為關(guān)鍵。
成功開發(fā)出了具備普通鋰離子電池6倍以上的電容量且能夠100次以上重復(fù)使用的“鋰空氣電池”;實(shí)現(xiàn)了由高性能多孔質(zhì)石墨烯和催化劑所導(dǎo)致的長(zhǎng)壽和大容量“鋰空氣電池”;可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車一次充電行駛500公里以上的“鋰空氣電池”。
作為日本JST戰(zhàn)略創(chuàng)造研究推進(jìn)事業(yè)的一環(huán)，日本東北大學(xué)原子分子材料科學(xué)高等研究機(jī)構(gòu)(AIMR)的陳明偉教授組成的研究小組開發(fā)出了具有三維結(jié)構(gòu)的納米多孔石墨烯的高性能鋰空氣電池。
現(xiàn)在電動(dòng)汽車中所使用的鋰離子電池的電容量一次充電僅能行駛200公里左右。因此，要想使得一次充電能行駛的距離有飛躍性地延伸就需要開發(fā)新型大容量的蓄電池。
近年來被關(guān)注的新型可充電電池中就有“鋰空氣電池”。這種電池與鋰離子電池不同，電池的正極材料不使用鈷系或錳系化合物，而是使用鋰金屬，僅在電解液與空氣中工作，能夠得到鋰離子電池5~8倍的電容量。
陳明偉教授的研究小組在這種鋰空氣電池的正極材料中新開發(fā)出了多孔質(zhì)的石墨烯材料，這種材料的電極具有單位重量2000mAh的電能，且成功開發(fā)出了可具有100次以上反復(fù)充放電的鋰空氣電池。正極所使用的多孔質(zhì)石墨烯材料既具有了石墨烯的導(dǎo)電性又具有很大的空隙，成為可實(shí)現(xiàn)大容量電池的電極材料。目前，還存在將少量貴金屬作為催化劑使用以及充電時(shí)的過電壓較大等的課題;但是將試驗(yàn)結(jié)果換算成電動(dòng)汽車行駛的距離則顯示出每一次充電可行駛500～600公里的結(jié)果。今后，期待著進(jìn)一步改善達(dá)到實(shí)用的電容量和壽命。上述研究成果于德國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間2015年9月1日發(fā)表于“Advanced Materials”的在線版上。
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