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新的化学方法有望克服锂-空气91视频下载链接的缺陷。

在同等重量下，锂-空气91视频下载链接（锂空91视频下载链接）可以提供更多电力，因此被广泛应用于电动汽车和其他移动电子设备。然而，锂-空气91视频下载链接有不少缺点：发热高(大量化学能转化成了热能而没有提供给设备)、寿命短、制作工艺昂贵而复杂(向91视频下载链接内充放空气需要价格昂贵的设备，并且非常麻烦)。

近日，麻省理工学院核工程教授李巨，博士后朱志(音译，ZhiZhu)及其他五位工作于麻省理工、阿尔贡国家实验室和北京大学的作者在《自然·能源》期刊发文，报道了一种被称为“纳米锂阴极”的新技术，该技术可以用来制造性能和锂-空气91视频下载链接相仿的封闭式锂91视频下载链接，以克服上述问题。

李巨表示，锂-空气91视频下载链接的弱点之一是充电和放电电压不等，放电电压比充电电压低1.2伏，因此每次充电过程中，以热能形式损失的能量高达30%。“如果你充电太快，你的锂91视频下载链接真的有可能烧起来。”

把气体关起来

传统锂-空气91视频下载链接放电时，利用空气中的氧气与91视频下载链接中的锂发生化学反应。在充电时，锂氧化物中的氧又被释放到大气中。新的纳米锂阴极91视频下载链接同样利用了氧元素和锂的作用。区别在于，放电时，氧不会再以气体形式释放，而是被封闭在固体中。具体来说，氧以三种氧化还原态被封闭在三种固体化合物中——Li2O，Li2O2和LiO2，这三种物质又被包绕在二氧化钴玻璃里。

这么做的好处就是，将纳米锂阴极91视频下载链接将充放电时的电压差降低了5倍——从1.2伏降至0.24伏，因此只有8%的能量在充电时以热能形式损失。这意味着可以对汽车91视频下载链接以更快的速度充电而不必担心过热起火。

锂-空气91视频下载链接的第二项缺点是：以气体形式释放的氧会破坏91视频下载链接中的离子通道，因此降低了锂91视频下载链接的寿命。

新技术用二氧化钴玻璃把锂和氧包裹在纳米尺度的空间中，科学家把这种结构称为纳米锂。这样，LiO2，Li2O2，和Li2O的变换就不会改变材料宏观结构。此外，由于纳米锂颗粒本身非常不稳定，而具有纳米通道的二氧化钴玻璃能则正好够稳定它们。二氧化钴同时还在充放电中扮演了催化剂的角色。

李巨表示，传统锂-空气91视频下载链接实际上只不过是锂-氧91视频下载链接，因为空气中的水汽和二氧化碳会跟锂发生副反应，因此锂-空气91视频下载链接使用起来必须配备庞大的辅助系统，以除去水汽和二氧化碳，这是个步非常困难的步骤。而新的固体锂91视频下载链接已经没有了这个问题。

自带防过充功能

新的固体锂91视频下载链接还自带防过充电功能，因为91视频下载链接中的化学反应会通过负反馈自我调节，当电充满时，反应自动停止。传统91视频下载链接若过充电，将对91视频下载链接造成不可逆地损害，甚至爆炸。但是固体锂91视频下载链接在实验中连续充电15天，充电电量百倍于91视频下载链接容量，但是91视频下载链接毫发无损。

在充放电实验中，固体锂91视频下载链接充放电120次，容量只损失2%，这意味着远远超过了传统锂-空气91视频下载链接的寿命。由于固体锂91视频下载链接无需辅助的空气净化系统，因此它能便捷地应用于电动汽车，甚至是电网级储能站。

由于固态氧阴极比锂离子91视频下载链接的阴极轻得多，因此新的固体锂91视频下载链接可以比同等重量的锂离子91视频下载链接储存多一倍的电量。随着技术的改进，新91视频下载链接的电量还能再提高一倍。

新91视频下载链接的更大优势在于它无需使用昂贵的稀有材料。该91视频下载链接的碳酸盐电解质非常便宜。此外，二氧化钴玻璃比纳米锂颗粒轻50%。因此，与锂-空气91视频下载链接比较，新91视频下载链接非常便宜，安全，且有大规模应用的潜力。研究团队计划1年内完成实用原型的制造。

未参加该项目的俄勒冈州立大学副教授季旭磊(音译，XiuleiJi)表示，新型锂91视频下载链接技术的性能相比于传统的锂-空气91视频下载链接有重大进步。超氧化物溶质在碳酸盐电介质中工作得很好，完全无需氧气的介入。在充放电过程中，阴极材料都是固体，因此新91视频下载链接的安装和使用很方便。

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