環保新突破!「會呼吸」的鋰電池可望減碳又儲能
英國薩裡大學的科學家近期在環保電池技術上取得重大進展,研發出一種既能儲存更多能量,又能吸收溫室氣體的創新電池。這種「會呼吸」的鋰-二氧化碳電池在釋放電力的同時,還能捕捉二氧化碳,未來可能超越現有的鋰離子電池,成為更環保的能源選擇。
過去鋰-二氧化碳電池面臨諸多技術瓶頸,包括效率不佳、使用壽命短、充電困難,以及需要依賴鉑等昂貴稀有金屬。但薩裡大學研究團隊發現,使用一種名為「磷鉬酸銫」(CPM)的低成本催化劑,就能有效解決這些問題。
透過電腦模擬與實驗室測試證實,這種改良後的電池不僅儲能大幅提升,充電所需電力更少,還能穩定運作超過100次充放電迴圈。這項發表在《先進科學》期刊的研究,為實際應用帶來曙光。
研究主要作者、薩裡大學化學工程系講師Siddharth Gadkari博士指出:「這種電池技術有望成為能源儲存領域的革新者。我們特別克服了『過電位』這個關鍵難題,就像讓腳踏車從爬坡變成平路騎行,大幅減少每次充放電的能量損耗。」
研究團隊採用雙管齊下的方式驗證CPM的優異效能:一方面透過充放電後的電池拆解分析,確認碳酸鋰的穩定形成與分解;另一方面運用密度泛函理論進行電腦模擬,發現CPM的多孔結構能為關鍵化學反應提供理想表面。
共同作者Daniel Commandeur博士興奮表示:「這項發現最令人振奮的是,它同時兼具高效能與簡易性。我們證明無需稀有金屬,就能用經濟實惠的材料打造高效鋰-二氧化碳電池。這為未來開發更優異的催化劑開闢了新途徑。」
這項突破性研究不僅為低成本電池材料開發開啟新方向,隨著後續對電極與電解質互動作用的深入研究,鋰-二氧化碳電池可望成為兼具儲能與減碳功能的實用化解決方案。科學家甚至設想,這種電池未來能在二氧化碳佔大氣95%的火星環境中運作。
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