中文字幕天堂网,国内自拍青青草,第一页在线视频,极品呦女,床戏视频赵丽颖,搜索 美女视频,免费美女视频下载

　　研究人員成功展示了如何克服阻礙所謂“終極”電池實(shí)際發(fā)展的問題。
　　科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出了一款具有非常高能量密度、效率高于90%、且到目前可循環(huán)充電2000次以上的鋰-氧電池實(shí)驗(yàn)室樣本，表明了阻礙這種器件的發(fā)展的各種問題有望得以解決。
　　鋰-氧電池，或者稱為鋰-空氣電池，因其理論能量密度為鋰離子電池的10倍以上，被稱作是“終極”電池。如此高的能量密度可與汽油相媲美——裝配有這種電池的電動汽車單次充電從倫敦行駛到愛丁堡的成本只有市面上電動汽車的1/5，且其重量也只有1/5。
　　然而，與其他新一代電池一樣，在鋰-空氣電池取代汽油之前仍有幾個實(shí)際問題需要解決。
　　現(xiàn)在，劍橋大學(xué)（University of Cambridge）研究人員證明了其中的一些障礙是可以克服的，并開發(fā)出了一款相比于先前電池而言具有更高容量、更高能量密度及更高穩(wěn)定性的鋰-氧電池實(shí)驗(yàn)室樣本。
　　這個樣本依賴于由石墨烯制得的高度多孔的蓬松碳電極，以及用于改變電池當(dāng)中起作用的化學(xué)反應(yīng)的添加劑，使其更加穩(wěn)定、更加高效。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于《科學(xué)》（Science）期刊上，雖然被認(rèn)為是很有希望的，但研究人員慎重表示仍然需要至少10年時間才可能獲得實(shí)用的鋰-空氣電池。
　　“對于這項(xiàng)技術(shù)，我們已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步，并提出了全新的研究領(lǐng)域——我們并未解決化學(xué)當(dāng)中所有的固有問題，但是我們的研究表明了實(shí)際器件的發(fā)展路線。”該論文通訊作者、劍橋大學(xué)化學(xué)系教授Clare Grey如是說。
　　我們?nèi)粘Ｊ褂玫脑S多技術(shù)都在逐漸變小、變快、變得更加便宜——電池是個明顯的例外。除了能夠維持?jǐn)?shù)天而無需充電的智能手機(jī)以外，制備更好電池的挑戰(zhàn)還阻礙了兩項(xiàng)主要清潔技術(shù)的廣泛應(yīng)用：電動汽車和太陽能發(fā)電的并網(wǎng)。
　　該論文第一作者、化學(xué)系Tao Liu博士說：“最簡單的電池由三部分構(gòu)成：正極、負(fù)極、電解液。”
　　對于目前筆記本電腦及智能手機(jī)當(dāng)中采用的鋰離子電池而言，負(fù)極是石墨（碳的一種形式），正極為金屬氧化物，比如氧化鋰鈷，電解液為溶解有鋰鹽的有機(jī)溶劑。電池的作用取決于鋰離子在兩電極間的運(yùn)動。雖然鋰離子電池很輕，但其容量會隨時間衰減，另外，能量密度相對較低，這也意味著需要經(jīng)常充電。
　　過去的十多年間，研究人員開發(fā)出了各種鋰離子電池的替代品，鋰-空氣電池被認(rèn)為是新一代儲能的終極品，因?yàn)槠淠芰棵芏葮O高。然而，先前展示的樣本效率低、性能差、會發(fā)生不必要的化學(xué)反應(yīng)、且只能在純氧當(dāng)中進(jìn)行循環(huán)。
　　Liu、Grey等人在非水基鋰-空氣電池上采用了與之前的嘗試非常不同的化學(xué)劑，采用氫氧化鋰（LiOH）取代過氧化鋰（Li2O2）。隨著水的加入以及過氧化鋰作為“媒介”，這種電池顯示出了少得多的導(dǎo)致電池失效的化學(xué)反應(yīng)，從而使其在多次充放電循環(huán)后表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性。
　　通過精確構(gòu)造電池結(jié)構(gòu)，將其改變成高度多孔的石墨烯，添加過氧化鋰，并改變電解液成分，研究人員能夠?qū)⒊浞烹婇g的電壓差減少至0.2 V。電壓差越小意味著電池效率越高——之前的各種鋰-空氣電池的電壓差只能降到0.5~1.0 V，而0.2V更接近于鋰離子電池，相當(dāng)于有93%的能量效率。
　　高度多孔的石墨烯電極還大大提高了樣本的容量，雖然這只在一定充放電比率下獲得的。其他仍有待解決的問題包括有：尋找一種方法來保護(hù)金屬電極，防止形成細(xì)長的鋰金屬纖維，也就是所謂的樹突，一旦長得過多甚至使電池短路可能會引起爆炸。
　　此外，該樣本只能在純氧下進(jìn)行循環(huán)，而周圍的空氣當(dāng)中還含有二氧化碳、氮?dú)夂退?，這些都會對金屬電極有害。
　　Liu說：“還有很多工作要做。但我們在此處看到的這些說明有很多方法可以解決這些問題——也許我們只需要進(jìn)行一點(diǎn)點(diǎn)不同的嘗試。”
　　Grey說：“盡管仍有大量的基礎(chǔ)性研究有待完成，為了解決部分力學(xué)細(xì)節(jié)，目前的研究結(jié)果非常令人興奮——雖然還處于發(fā)展階段，但我們?nèi)匀环浅Ｅd奮，但我們已經(jīng)表明了有很多解決方案可以用于解決該技術(shù)相關(guān)的一些棘手問題。”