火星殖民新希望!鋰二氧化碳電池革命性突破
科技
06-15
英國薩里大學的研究團隊近期開發出一款革命性的鋰二氧化碳電池,不僅效能大幅提升,還能同步捕捉溫室氣體。這項突破性技術有望應用於火星殖民任務,同時為地球的減碳目標帶來新曙光。
傳統鋰二氧化碳電池面臨三大難題:循環壽命短、充電效率低,以及需要使用鉑等昂貴稀有金屬。研究團隊創新地採用「磷鉬酸銫」(CPM)作為催化劑,成功解決這些技術瓶頸。透過電腦模擬與實驗室測試證實,改良後的電池不僅儲能容量大增,充放電效率也顯著提升,可穩定運作超過100次循環。
這項發表在《Advanced Science》期刊的研究特別令人振奮的是,它完美結合了高效能與低成本兩大優勢。主持研究的化學工程系講師Siddharth Gadkari博士指出:「我們成功降低了電池反應所需的過電位,就像把陡峭的山坡變成平緩的丘陵,大幅提升能量轉換效率。」
研究團隊運用兩種關鍵方法驗證技術突破:首先是電池拆解分析,確認鋰碳酸鹽的生成與分解過程穩定可靠;接著透過密度泛函理論電腦模擬,揭示CPM催化劑的多孔結構如何提供理想的化學反應表面。
共同作者Daniel Commandeur博士強調:「這項發現最令人振奮的是,我們證明不需要稀有金屬也能打造高效能鋰二氧化碳電池。這為未來開發更優異的催化劑開闢了新道路。」
這項技術不僅能應用於地球上的交通工具與工業減碳,更適合火星環境—那裡的大氣含有95%的二氧化碳。隨著後續研究持續優化電極與電解質的交互作用,鋰二氧化碳電池可望成為兼具能源儲存與碳捕捉功能的實用解決方案。