金屬空氣電池技術非常有前景，或可成功取代當前傳統的鋰離子電池。比鋰離子電池相比，金屬空氣電池的顯著優勢之一是其能量密度更高，因此可增加汽車的續航里程，而這也是汽車制造商關注的重點。據外媒報道，西班牙巴斯克大學（UPV/EHU）研究人員在空氣電池中兩種添加劑：四丁基銨（TBA）和銫（Cs），顯著提高了電池循環，或可提高電動汽車（EV）續航里程。

（圖片來源：UPV/EHU）

 

       UPV/EHU學和技術學院有機和無機化學系研究員Idoia Ruiz de Larramendi表示：“金屬空氣電池采用更加環保的材料，因此屬于可持續電池。該電池從空氣中獲取氧氣，發生電化學反應以發電，且當電池需要充電時再次釋放氧氣，簡言之，金屬空氣電池通過消耗氧氣和釋放氧氣來工作。這也是該電池被稱為呼吸電池的原因。”

 

       Ruiz de Larramendi還表示：“金屬空氣電池不僅僅全是優點，其可循環性十分有限，即僅支持較少的充放電循環。因此在此項研究中，我們專注于鈉空氣電池中電解質的合理設計。當前市場的大多數電池均為鋰離子電池，但鋰金屬儲量有限，且僅存在于少數幾個國家。因此近年來，人們開始開發鈉基電池，因為鈉金屬更豐富、更便宜和更可持續。”

 

       Idoia Ruiz de Larramendi表示：“電解質負責為電池內的離子提供流動性。因此，我們的研究目標是實現最佳流動性。為此，在這項研究中，我們使用了兩種添加劑：四丁基銨（TBA）和銫（Cs），并評估了它們在整個電池中移動氧陰離子的潛力。與電解質中的鈉陽離子相比，這兩種陽離子體積較大。通過應用化學原理并基于理論研究，我們發現這兩種陽離子均可以更好地與氧陰離子結合，且適用于上述兩種環境。然而銫陽離子已被證明比TBA陽離子具有更大的潛力并且更有效，因為氧更容易獲得Cs電荷。通過添加銫鹽，我們可提高可循環性并實現了90多次充放電循環。雖然該循環目前看起來不多，但是未來應用的重大一步。”

 

       據多學科團隊表示：“由于采用正確的電解液，鈉空氣電池使用還可進一步優化。通過向電解液中添加銫鹽等簡單方法，我們可以顯著提高電池的可循環性，從而實現具有超長續航里程的新一代電動汽車。”