视频捕捉了运行中的泡泡电池

锂空气电池的能量容量约为当今锂离子电池的三倍，因此有一天可以使电动汽车一次充电即可行驶更远。

但是这项技术有很多缺点，包括在存储和释放电荷时会损失能量。如果研究人员能够更好地理解电池充放电时发生的基本反应，那么电池的性能将得到改善。尚未完全解释的一种反应是氧气在放电时如何吹出锂空气电池内部的气泡。气泡会使电池膨胀，并造成磨损，导致电池故障。

NatureNanotechnology上的一篇新论文提供了有关锂空气电池如何形成气泡的逐步说明。该研究得到了首个视频的帮助，该视频显示了气泡在纳米电池内部膨胀并随后放气。研究人员以前只能看到气泡，而看不到气泡的产生方式。

该论文的通讯作者，美国能源部太平洋西北国家实验室的王崇敏指出：“如果我们完全了解气泡的形成过程，我们可以制造出更好的锂空气电池，从而减少气泡的产生。”“结果可能是使电池更紧凑，更稳定，并保持更长的充电时间。”

PNNL的研究人员使用环境透射电子显微镜记录了第一个视频，该视频显示气泡在一个微型锂空气电池中膨胀并随后放气。该录像带帮助研究人员逐步解释了锂空气电池如何形成气泡。这些知识可以帮助使锂空气电池更紧凑，更稳定并且可以保持更长的充电时间。图片来源：太平洋西北国家实验室

Wang在EMSL(环境分子科学实验室)工作，该实验室是位于DONL的DOE科学办公室用户设施。他的合著者包括PNNL的其他工作人员以及来自中国天津工业大学的研究员。

团队的独特视频可能是一部无声的黑白电影，但它提供了很多动作。从电池的平坦表面弹出的是一个越来越大的灰色气泡。然后，气泡放气，顶部旋转到内部，直到只剩下一个皱缩的外壳。

EMSL现场环境透射电子显微镜捕获了值得爆米花的轻弹。王和他的同事们在显微镜的柱子里建立了他们的小电池。这使他们能够观察电池在内部的充放电情况。

视频证据促使研究小组提出，当电池放电时，一氧化锂球会从电池的正极喷出，并被氧化锂覆盖。然后，球体的超氧化物内部发生化学反应，形成过氧化锂和氧气。氧气也被释放并使气泡膨胀。电池充电时，过氧化锂分解，并留下前一个气泡，看起来像放气的气球。

这一发现是韩国汉阳大学研究人员撰写的《自然新闻与观点》专栏的重点，该专栏将这项研究描述为“未来锂离子电池设计和优化的坚实基础”。

标签：

免责声明：免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！