11 月 28 日消息，中國新聞網(wǎng)于 11 月 26 日發(fā)布博文，報道稱中國科學技術大學特任教授談鵬團隊發(fā)現(xiàn)了突破鋰氧氣電池容量瓶頸的關鍵因素，相關成果發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。

項目背景

鋰氧氣電池因其超高的理論能量密度，長期以來被認為是未來能源存儲的革命性技術。

近年來，研究人員在鋰氧氣電池的高倍率性能和穩(wěn)定性方面取得了諸多進展，但實際容量遠沒有達到理論值，主要原因在于多孔正極內空間利用率不足。

其中，相變、傳質及法拉第反應的復雜耦合以及對電極內部精確表征的技術限制，為揭示正極過程、突破容量瓶頸帶來挑戰(zhàn)。

項目介紹

解決上述問題的關鍵是建立放電產物過氧化鋰微觀行為和電化學性能的聯(lián)系。在此次研究工作中，為了排除溶劑、催化劑等因素對過氧化鋰行為的影響，研究人員通過改變鋰離子濃度調節(jié)初始動力學狀態(tài)。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，通過改變鋰離子濃度，調控傳輸與成核動力學之間的匹配程度，可以顯著提升鋰氧氣電池的放電容量。

通過可視化電極和跨尺度數(shù)學模型，研究團隊進一步探究了過氧化鋰分布特性。在 0.5 摩爾每升電解液中，過氧化鋰顆粒呈現(xiàn)逆氧氣梯度分布，標志著成核與傳輸動力學達到最佳平衡，從而實現(xiàn)最大放電容量。