此次開發(fā)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(jù)稱是因?yàn)檫@些酶提取電子的效率非常高。具體來說,構(gòu)成麥芽糊精的葡萄糖每個(gè)可提取24個(gè)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(shí)的容量密度為596Ah/kg,能量密度為298Wh/kg。據(jù)介紹,這些數(shù)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(xiǎn),這一點(diǎn)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(fā)混合電極延長鋰硫電池循環(huán)壽命
美國西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)近日刊文稱,可以通過一種由石墨和鋰構(gòu)成的混合電極,使鋰硫電池的基礎(chǔ)循環(huán)壽命達(dá)到400次,進(jìn)而提高電動汽車的行駛里程。
雖然400次的循環(huán)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(fā)展的最大問題就是電池反應(yīng)過程中,硫化物流出縮短了電池的循環(huán)壽命。
這種混合電極能夠?qū)嚵螂姵氐难h(huán)壽命提高4倍。用普通電極做測試,鋰硫電池的循環(huán)壽命僅有100次,而利用混合電極,循環(huán)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(shí)驗(yàn)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(chǎn)大國,約占全球25%的市場份額,具有較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),且形成了一批具有產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力的企業(yè)。但實(shí)際上,國內(nèi)的鋰離子動力電池生產(chǎn)技術(shù)與國際先進(jìn)水平仍有差距。很多核心技術(shù)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(chǎn)業(yè)化能力,在某些重要性能指標(biāo)例如能量密度、壽命、安全等方面仍然落后于國際先進(jìn)水平。而鋰電池的技術(shù)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(fā)人員,可謂重任在肩。