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美國阿貢國家實驗室和伊利諾伊理工學院的研究人員發(fā)明了一種固態(tài)電池，可用于極大地擴大電動汽車的續(xù)航里程，并有望在短途飛機和重型卡車上使用電池。但目前它只是一個實驗室規(guī)模的電池，大約有一角硬幣大小。相關研究結果發(fā)表在《Science》雜志上。

在固態(tài)電池中，電解液是固態(tài)的，通常是陶瓷材料。由于各種設計原因，整體電池每單位質量可以比目前的鋰離子電池儲存更多的電量。

汽車制造商和電池制造商正在努力開發(fā)固態(tài)電池。由于更高的能量密度，他們看到了更長的續(xù)航里程的潛力，而且電池比目前的鋰離子系統(tǒng)更安全，因為它們不那么易燃。

阿貢國家實驗室和伊利諾伊理工學院的設計是鋰空氣電池的一種版本，這種電池已經(jīng)存在了大約10年，但尚未在商業(yè)上取得突破。

在這種特殊的電池中，陽極是由固態(tài)鋰制成的。“空氣”部分來自外部空氣，通過陰極上的小孔流入?？諝庵械难鯕馀c穿過固體電解質的鋰離子發(fā)生反應。電解液由陶瓷和聚合物材料組合而成，這種固體仍然允許離子通過。

要了解這種電池的不同之處，就需要了解在以前的鋰-空氣電池中，每個氧分子都會與一到兩個電子反應。

在這種新型電池中，每個氧分子最多與四個電子反應。

那么為什么這個電池中的氧分子會和更多的電子反應呢？這很復雜，研究人員仍在回答這個問題的過程中。但最有可能的答案是，物質的結合導致了一個環(huán)境，誘使氧進行四電子反應。

這項技術在現(xiàn)實世界中的應用是巨大的，電池充一次電就可以為電動汽車提供1000英里的動力。即使與固態(tài)電池的其他設計相比，這也是很多的，而且是目前大多數(shù)電動汽車的三到四倍。

研究人員在談到這種電池的特別之處時說：“關鍵在于化學成分和能量密度。”對研究團隊來說，這項研究最令人興奮的方面之一是開發(fā)用于海上運輸和航空的電池的潛力。這些運輸方式需要如此多的能量，以至于電池組因為需要巨大的尺寸和重量而不切實際。

當著眼于汽車的潛力時，電池可以用于超長里程的電動汽車?；蛘吒玫挠猛臼菐椭圃毂痊F(xiàn)在更小的電池組，但仍然有足夠的續(xù)航里程的電動汽車。這將減少汽車的重量和成本。

但這只是早期研究，如果能上市的話，可能還需要10年左右的時間。最初的挑戰(zhàn)之一是將實驗室規(guī)模的電池轉化為大約100倍大的原型。

原標題：這種鋰空氣電池可望使電動汽車的續(xù)航里程超過一千公里