中國粉體網訊  鋰-空氣電池又稱鋰-氧氣電池，與傳統的鋰離子電池（300Wh/kg）相比，鋰-空氣電池（3505Wh/kg）擁有超過其將近10倍的質量能量密度，可以與汽油等化石能源媲美。因此，近年來鋰-空氣電池受到了極大的關注。

鋰-空氣電池的常見結構主要是由多孔材料與氧氣構成的正極、金屬鋰負極、電解液和隔膜四部分構成。其中，用于隔膜的材料除了要具有較高的鋰離子電導率和較低的電子電導率外，還需要具備防止電子、氧氣、活性氧和其他中間反應物在正極和負極之間的滲透，促進鋰離子通量，特別是抑制鋰枝晶的功能。

不過，鋰-空氣電池隔膜通常是微孔隔膜，使用微孔膜的缺點是，如果正負極使用的是兩種不同電解液，經過反復充放電循環，慢性滲透會混合在一起；另一個問題是，在充電過程中形成的鋰枝晶，有可能刺穿隔膜，導致正負電極之間短路。這些都會影響電池的安全性。

近日，德國奧爾登堡大學的科學家團隊發起了一個名為“非質子鋰氧電池的替代材料和組件：非活性組件的化學和穩定性--AMaLiS 2.0”的全新合作研究項目，旨在探索一種新的概念來延長鋰-空氣電池的壽命。

研究團隊計劃制造一種將正極與負極隔開的隔膜，這意味著兩邊可以使用不同的電解質。不過，該團隊并未透露該隔膜的具體制法與成分。

測試臺前的鋰-空氣電池

研究人員說，“這將大大擴展電解質的選擇范圍。我們打算測試一種兩面都有獨特涂層的隔膜，它可以同時保護鋰電極和氣體擴散電極。”除此之外，該研究團隊還在創造一種由納米結構碳化鈦組成的新型氣體擴散電極。據稱，它將與一種特殊的膜相結合，防止二氧化碳或水蒸氣等寄生空氣成分進入電池。

據悉，研究人員的最終目標是創建一個電池原型，以證明穩定、可充電系統的可行性。為此，他們計劃設計一個表面尺寸為25平方厘米的扁平電池。

上述團隊由Gunther Wittstock教授領導，由總部位于德國海爾布隆的IOLITEC離子液體技術公司指導，明斯特大學的MEET電池研究中心以及不來梅的弗勞恩霍夫制造技術和先進材料研究所（Fraunhofer IFAM）也參與其中。

參考資料：

財聯社、SciTechDaily

王曉雪，《高比能鋰氧氣_鋰二氧化碳電池正極關鍵問題及新型策略研究》

劉偉，《高比能鋰硫/氧氣電池關鍵材料的設計及充放電機理研究》

（中國粉體網編輯整理/長安）

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