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鋰空氣電池被視為很有前景的電動汽車潛在電源，其能量密度可與汽油相媲美，並大大超過傳統的鋰離子電池，然而，這項技術在實際應用時面臨一定的挑戰，如可逆充電和低迴圈性，使電池在少量使用後即出現退化。
鋰空氣電池被視為很有前景的電動汽車潛在電源，其能量密度可與汽油相媲美，並大大超過傳統的鋰離子電池。然而，這項技術在實際應用時面臨一定的挑戰，如可逆充電和低迴圈性，使電池在少量使用後即出現退化。
（圖片來源：MIT）
據外媒報道，麻省理工學院（MIT）、哈佛大學（Harvard University）和康奈爾大學（Cornell University）的研究團隊找到了分離和研究超氧化鋰（LiO2）分子的方法。這種分子可能導致鋰空氣電池中的關鍵成分發生分解。主要研究人員、哈佛大學博士後Matthew Nava表示：“捕獲超氧化鋰的關鍵在於，利用醌封閉殼層。在生物學中，醌是一種可作為能量載體的分子。”
這一發現始於一次意外。Nava注意到，當過氧化鋰（Li2O2）接近醌時，會變成藍色。對於兩種固體反應物來說，這種顏色變化很罕見。研究人員知道，這種新材料中應該存在超氧化鋰中間體。然而，這一點很難證明，因為這種中間體被埋在顏色很深的醌殼層中，很容易爆炸。
鋰空氣電池的工作原理是，在放電過程中，電子從高表面積正極轉移到氧氣中，產生過氧化鋰沉積物，這是此類電池的關鍵儲存材料。而在充放電過程中形成的超氧化鋰，在室溫下太不穩定，壽命太短，無法進行明確的研究。因此，生成這種關鍵的中間體並使其保持穩定，是開發可行性鋰空氣電池的重要一步。
Nava表示：“鋰空氣電池的迴圈能力有限，這表明以往對構成這些電池儲能單元的金屬氧化物的瞭解是不完整的。這項工作證明了用特定材料進行封裝或物理限制，可能是一種有效方法。這樣可以防止這些電池中的電解質和電芯退化，提高電池的迴圈效能。”
隨著全球逐漸向可再生能源過渡，需要解決一些間歇性問題，以及將可再生能源轉化為可用燃料的挑戰。對於可靠、高效的儲能需求，電池可能扮演著關鍵角色，這一發現或將促進相關發展。
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