對猶豫是否購買電動車的車主來說，電動汽車的續航裡程是他們最關心和焦慮的問題。
正在充電的電動汽車 | 圖蟲創意
為了解決裡程焦慮這一難題，悉尼科技大學（UTS）的清潔能源研究人員設計了一種分子來提高锂氧電池的性能，使電動汽車的行駛裡程能達到與燃油車相同。
作為當今尖端技術，锂氧電池旨在通過吸入空氣中的氧氣而實作能量密度最大化來發電。然而，迄今為止，锂氧電池一直受到各種挑戰的困擾，包括放電容量不足、能源效率低下和嚴重的寄生反應，而研究人員新設計的一體化分子可以同時解決這些問題。
上司該團隊的悉尼科技大學汪國秀教授表示，這一令人興奮的發現解決了現存的幾大障礙，并為開發高效、長壽命、高能量密度的锂氧電池創造了可能性。
悉尼科技大學汪國秀教授 | UTS官網
“電池正在發生根本性的變化，”汪教授表示，“它們将促進向氣候中和型社會的過渡，并為澳洲這樣一個擁有豐富電池生産基本要素的國家開辟新的工業機會。
“它們還将幫助電力公司提高電能品質和可靠性，并幫助世界各國政府實作碳中和。”
汪教授表示，他的研究小組的研究較長的描述了一種新锂氧電池，它通過一種新的淬滅/介導機制運作，這種機制依賴于一種名為PDI-TEMPO的多功能分子和超氧自由基/過氧化锂之間的直接化學反應。電池的放電容量增加了46倍，低充電過電位為0.7伏，并且擁有超過1400次循環的超長循環壽命。
汪教授說：“我們合理設計的 PDI-TEMPO 分子為開發高性能锂氧電池開辟了一條新的途徑。”
研發人員合成的分子PDI-TEMPO可提高锂氧電池性能 | 參考文獻[1]
“下一代锂氧電池能夠增加單次充電的行駛裡程，這将是電動汽車産業的一個重大飛躍。
“我們相信，我們設計的一體化分子可以顯著提高锂氧電池的性能，并使新一代锂氧電池更具實用性。”
參考文獻
[1] Zhang J, Zhao Y, Sun B, et al. A long-life lithium-oxygen battery via a molecular quenching/mediating mechanism[J]. Science Advances, 2021, 8(3): eabm1899.
[2] https://www.eurekalert.org/news-releases/943049
編譯：矩陣星
編輯：酥魚
排版：尹甯流
研究團隊
通訊作者Guoxiu Wang/汪國秀：悉尼科技大學清潔能源中心主任，2001年獲得澳洲伍倫貢大學博士學位。研究領域為材料化學、電化學、電池技術，主要研究方包括锂離子電池、锂氧電池、鈉離子電池、氫儲存材料等。迄今為止，汪教授已發表期刊論文超過600篇, 引用超過47000次，H因子114。2017年入選皇家化學學會會士，2020年當選為歐洲科學院院士，2018至2021年全球材料學領域高被引科學家。
課題組首頁https://www.uts.edu.au/research-and-teaching/our-research/centre-clean-energy-technology
論文資訊
釋出期刊《科學進展》Science Advances
釋出時間2022年1月21日
論文标題A long-life lithium-oxygen battery via a molecular quenching/mediating mechanism
(DOI: 10.1126/sciadv.abm1899）
文章領域材料化學、電化學、能源化學