充分利用鋰氧電池的全部電化學(xué)能力需要更高效、更穩(wěn)定的電解液。來自波士頓學(xué)院的研究人員已經(jīng)應(yīng)用了一種“水中鹽”電解液，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的鋰空氣電池操作，提供穩(wěn)定的長(zhǎng)循環(huán)壽命，并提供了一個(gè)使鋰離子電池更發(fā)揮其全部電能的鋰空氣電池。

　　為了尋找合適的電解質(zhì)體系，該團(tuán)隊(duì)的鹽水包水法不涉及有機(jī)溶劑。據(jù)波士頓大學(xué)化學(xué)系教授DunweiWang領(lǐng)導(dǎo)的研究人員稱，它由超濃縮鋰鹽LiTFSI組成，其中水分子鎖定在離子上，當(dāng)與氧分子接觸時(shí)經(jīng)歷的降解更少。

　　其結(jié)果是“高效電解質(zhì)，可以在陰極上實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的Li-O2電池操作，并具有很高的循環(huán)壽命”，該團(tuán)隊(duì)在題為“使用鹽水電解質(zhì)的陰極穩(wěn)定Li-O2電池操作”的文章中報(bào)道。實(shí)驗(yàn)表明，電解液能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的鋰-空氣電池操作達(dá)300次，使其在實(shí)際應(yīng)用中具有競(jìng)爭(zhēng)力。

　　鋰離子電池通過將鋰離子可逆地插入和取出固體材料（例如氧化鈷）而操作。這里，鋰-空氣電池通過在放電過程中形成過氧化鋰并在再充電期間分解過氧化鋰而進(jìn)行操作。

　　盡管進(jìn)行了二十多年的研究，但改進(jìn)鋰離子電池技術(shù)并沒有達(dá)到儲(chǔ)能的理論潛力。作為電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，升級(jí)性能要求提高電解質(zhì)的穩(wěn)定性。

　　該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)解決水溶液開發(fā)中使用水引起的不穩(wěn)定問題的方法。

　　“我們采用非正統(tǒng)的方法為L(zhǎng)i-O2電池使用水基電解液，”王先生說。“以前，人們認(rèn)為水對(duì)Li-O2電池的工作環(huán)境非常不利，因?yàn)樗鼤?huì)促進(jìn)不良化學(xué)反應(yīng)，從而破壞所需的化學(xué)過程。我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鹽濃度很高時(shí)，大多數(shù)水分子可以被固定，使它們提供諸如電導(dǎo)率等正確的功能，并且?guī)缀鯖]有不良的化學(xué)反應(yīng)。“

　　Wang表示，該團(tuán)隊(duì)試圖克服困擾早期努力馴服鋰空氣電池原型中復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的局限性，他與波士頓學(xué)院的研究人員齊東，姚霞輝，趙艷艷，繆琦，張錫子何玉民，丹麥技術(shù)大學(xué)的孫紅宇。

　　“我們研究了Li-O2電池的一個(gè)新概念，”王說。“我們使用了電化學(xué)和材料表征工具的組合來進(jìn)行研究，我們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高性能Li-O2電池操作。”

　　王說，研究人員接下來將嘗試建立在實(shí)際燃料電池應(yīng)用的結(jié)果上，并努力降低生產(chǎn)電解液的成本。