NIMS首次發(fā)現(xiàn)，鋰空氣電池在充電時(shí)發(fā)生的電壓升高(阻礙其實(shí)際使用的主要問題)與過氧化鋰(Li 2 O 2)的結(jié)晶度密切相關(guān)。)，是在放電循環(huán)中產(chǎn)生的化合物。該發(fā)現(xiàn)有望為解決此問題提供重要的見識(shí)。

由于鋰空氣電池的理論能量密度極高，因此它們有潛力用于多種技術(shù)中，例如無人機(jī)，IoT設(shè)備，電動(dòng)汽車和家用電力存儲(chǔ)系統(tǒng)。與這些電池有關(guān)的最嚴(yán)重的問題是在充電周期內(nèi)電壓升高(即過電勢)，這會(huì)引起不利于其循環(huán)壽命的副反應(yīng)。以前，過電位的原因在很大程度上是未知的。

為了解決這個(gè)問題，該研究小組研究了在放電循環(huán)中形成的產(chǎn)物L(fēng)i 2 O 2的結(jié)晶度，發(fā)現(xiàn)具有更加無序的晶體結(jié)構(gòu)(即結(jié)晶度低)的Li 2 O 2的結(jié)晶度更高。在充電周期內(nèi)易于在較低電壓下分解。我們是第一個(gè)報(bào)告這一事實(shí)的人。導(dǎo)致形成Li 2 O 2的兩種放電反應(yīng)途徑是已知的：在碳電極表面上發(fā)生的反應(yīng)和在電解質(zhì)內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)(以不平衡反應(yīng)的形式)。我們的研究發(fā)現(xiàn)Li 2 O 2通過形成通路的充電循環(huán)期間在3.5 V或更低的電壓可分解而通過通路形成的分解更耐，需要4 V或更高的電壓。此外，我們發(fā)現(xiàn)，李路2 Ø 2具有比通路立一個(gè)更加無序的晶體結(jié)構(gòu)2 Ø 2。這些結(jié)果表明，通過通路形成的具有高度有序的晶體結(jié)構(gòu)的Li 2 O 2感應(yīng)出升高的充電電壓，并且可以通過抑制這種Li 2 O 2的形成來降低高電壓。

基于這些結(jié)果，我們將研究使鋰空氣電池主要生產(chǎn)低結(jié)晶度的Li 2 O 2的方法，從而顯著延長其循環(huán)壽命，并加快在NIMS-SoftBank投入實(shí)際使用的研究力度。先進(jìn)技術(shù)開發(fā)中心。