鋰-二氧化碳電池是一種具有吸引力的能量存儲系統(tǒng)，因為它們的能量密度是普通鋰離子電池的七倍以上。然而，直到目前，科學(xué)家們?nèi)詿o法開發(fā)出完全可充電的原型，盡管他們具有更多的儲能潛力。

伊利諾伊大學(xué)(UIC)芝加哥分校的研究人員最先表明鋰-二氧化碳電池可以以完全充電的方式運行，并且他們已經(jīng)成功測試了鋰-二氧化碳電池原型，該原型可以完成連續(xù)充放電500次。

他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上。

UIC大學(xué)機械與工業(yè)工程學(xué)副教授Amin Salehi-Khojin說：“鋰-二氧化碳電池很長時間以來一直很吸引人，但實際上，到目前為止，我們一直無法獲得真正高效的電池原型。”

傳統(tǒng)上，鋰-二氧化碳電池放電時會產(chǎn)生碳酸鋰和碳。碳酸鋰在充電階段會循環(huán)使用，但是碳會積聚在催化劑上，最終導(dǎo)致電池故障。

該論文的第一作者，UIC工程學(xué)院研究生Alireza Ahmadiparidari說：“碳的積累不僅影響了催化劑的活性，而且阻止了二氧化碳的擴散，而且還引發(fā)了帶電狀態(tài)下的電解質(zhì)分解。”

Salehi-Khojin和他的同事在他們的實驗性二氧化碳電池中使用了新材料，以促進(jìn)碳酸鋰和碳的徹底回收。他們使用二硫化鉬作為陰極催化劑，并與混合電解質(zhì)結(jié)合，以幫助在循環(huán)過程中摻入碳。

具體而言，它們的材料組合產(chǎn)生的是多組分復(fù)合物質(zhì)，而不是單獨的物質(zhì)，從而使回收更有效。

Salehi-Khojin說：“我們獨特的材料組合有助于制造出效率更高，循環(huán)壽命更長的鋰-二氧化碳電池，這將使它能夠用于先進(jìn)的儲能系統(tǒng)中。”