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（圖片來源： NIMS ）

 

       據外媒報道，日本國立材料研究所NIMS和SoftBank發現，影響高能量密度鋰空氣電池循環壽命的主要影響因素為電解液體積與電極的面積比。 據悉，該研究團隊開發出一項技術，可用于量化電池電化學反應中形成的產物和氫的使用量，從而精確評估反應物和產物之間的整體平衡。

 

       鋰空氣電池重量輕，且能量密度高（理論上為鋰離子電池能量密度的好幾倍），有望成為未來的終極充電電池。因此，它可能會被應用于多項技術領域，如無人機、電動汽車和家用電力存儲系統等。NIMS-SoftBank先進技術開發中心成立于2018年，一直致力于鋰空氣電池研究，努力推進該電池在各種技術中的實際應用，包括移動電話基站、物聯網和高空臺站（HAPS）。

 

       延長電池循環壽命至關重要。但對于鋰空氣電池的循環壽命大多數評估都集中在單個電池組件（如電極材料），只有少量研究實際制造功能性高能量密度鋰空氣電池及評估循環壽命。此外，對電池電化學反應涉及到的物質（如作為正極活性材料的氧氣和氣態副產物）進行定量測量的方法也比較少。因此，研究人員無法對反應物和產物之間的總體平衡進行測量，從而無法確定影響電池循環壽命的主要因素，導致鋰空氣電池的應用研發進程緩慢。

 

       近期，該研究小組研發了一項新技術，可以量化電化學反應中使用的氧氣以及在充電和放電循環中產生的氣體和揮發性物質。隨后，該團隊使用該技術對高能量密度鋰空氣電池（由NIMS-SoftBank先進技術開發中心開發）內部發生的復雜電化學反應進行精確分析，發現鋰空氣電池的循環壽命主要受電解液體積與電極面積比的影響。這意味著未來可以通過保持電解液恒定情況下，減小電極的面積來延長電池循環壽命。但是，減小電極面積會降低電池能量密度。因此，在設計電池和評估電池材料時，研發人員還需要優化比率參數，才能加快鋰空氣電池應用研發進程。

 

       未來，研究小組計劃將探索可減少電池電化學反應副產物的方法，從而使鋰空氣電池盡快投入實際應用。