韓國科學(xué)家利用鎳鈷硫化物納米薄片，在摻雜了硫的石墨烯上，制造出電極，或能夠生產(chǎn)出長壽命高容量鋰空氣電池。

蓋世汽車訊 據(jù)外媒報道，韓國大邱慶北科學(xué)技術(shù)院（DGIST）的研究人員正在改進鋰空氣電池的性能，讓電動汽車更加容易普及。該電池會在需要充電之前，利用氧氣延長運行時間。在最新發(fā)表的論文中，研究人員描述了如何在摻雜了硫的石墨烯上利用鎳鈷硫化物納米薄片制造電極，從而生產(chǎn)出具有高放電容量的長壽命電池。

（圖片來源：大邱慶北科學(xué)技術(shù)院）

韓國大邱慶北科學(xué)技術(shù)院的化學(xué)家Sangaraju Shanmugam表示：“采用鋰離子電池的電動汽車的續(xù)航里程大約是300公里，意味著車輛很難往返于首爾和釜山之間，因此我們研究鋰空氣電池，因為此種電池能夠存儲更多能量，從而提供更長的續(xù)航里程。”

但是，在鋰空氣電池實現(xiàn)商業(yè)化之前，還面臨很多挑戰(zhàn)。例如，鋰空氣電池釋放能量的速度不如鋰離子電池快，意味著采用鋰離子電池的電動汽車無需充電，就可以行駛得更遠，但是必須開得非常慢。此外，此類電池不太穩(wěn)定，需要經(jīng)常更換。

Shanmugam和同事們把研究重點放在提高鋰空氣電池的容量上，催化鋰離子與氧氣之間的反應(yīng)，促進能量釋放，改善充電過程。

電池有兩個電極，陽極和陰極。鋰離子和氧氣之間的反應(yīng)在鋰空氣電池的陰極上發(fā)生，Shanmugam及其團隊研發(fā)了一個由鎳鈷硫化物納米薄片制成的陰極，該納米薄片放置于摻雜了硫的多孔石墨烯上。

研究人員研發(fā)的電池顯示出高放電容量，同時在兩個多月內(nèi)，該電池的性能還保持原來一樣，容量也沒有下降。

該電池得以成功有幾個因素，首先，石墨烯中大小不一的孔隙為該化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生提供了大量的空間。此外，硫化鎳鈷催化劑薄片對此化學(xué)反應(yīng)有豐富的活性位點。此類薄膜還形成了一層保護層，讓電極更加堅固。最后，石墨烯摻雜了硫，孔隙之間具有互聯(lián)性，改善了電池中電荷的傳輸。

該團隊的下一步計劃是通過研究電極的充放電行為及其表面特征，以改進鋰空氣電池其他方面的性能。Shanmugam表示：“一旦我們獲得了電池所有部分的核心技術(shù)，并結(jié)合起來，就有可能開始制造電池原型。”