液体显微镜技术揭示锂氧电池的新问题

研究人员使用先进的新显微镜技术可以可视化在液体环境中发生的化学反应，从而发现了锂氧电池的新原因。锂氧电池的能量要比为电动汽车和手机供电的锂离子电池多五倍。几次充电/放电循环后，速度往往会变慢并死亡。他们在《纳米能源》杂志上报告了他们的发现。

副教授Reza Shahbazian-Yassar表示：“我们首次看到，锂氧电池的液体电解质中会生成过氧化锂，并且会导致这些电池的减速和最终死亡。伊利诺伊大学芝加哥工程学院机械与工业工程专业，本论文的主要作者。“这是一个新发现的原因，这些有前途的电池在经过相对较少的充电/放电循环后，效率和产量就会急剧下降。”

锂氧电池由于其潜在的高能量密度，多年来一直吸引着电池研究人员。但与其他电池相比，它们往往会变慢并停止相对较快地工作。这种功率损耗的原因之一是，电池内部发生的化学反应的副产物过氧化锂会堆积在电池的电极上。涂层电极不再有效地起作用，最终停止产生能量的化学反应。

但是现在，Shahbazian-Yassar和他的同事使用UIC工程研究生Kun He和Yifei Yuan开发的一种新的透射电子显微镜技术，已经在纳米级证明了过氧化锂也形成在电池的液体电解质成分中，从而进一步减缓了反应速度。化学反应。

Shahbazian-Yassar说：“知道过氧化锂会在电解质本身中积累，这是一个非常重要的发现。” “现在，我们可以开始提出想法和设计，以防止这种情况的发生或采取某些措施来维持电解质的正常功能，从而不会干扰电池的运行，我们可以使用新的液体显微镜技术看看我们是否朝着正确的方向前进。”

Shahbazian-Yassar说，到目前为止，锂氧电池仅作为基于实验室的原型而存在，距离批量生产的用于公共或商业用途的锂氧电池还有很长的路要走。“锂空气电池在进入主流应用之前，有许多问题需要克服，但是确切地知道问题是将这些极高能量密度的电池商业化的重要第一步。”