據美國物理學家組織網報道，美國科學家研制出一種新式碳纖維鋰空氣電池，其能量密度是現在廣泛應用于手機,、汽車中可充電鋰離子電池的4倍,，該研究發(fā)表在最新一期《能源和環(huán)境科學》雜志上,。

    去年,，由麻省理工學院（MIT）機械工程和材料科學與工程系教授楊紹紅（音譯）領導的科研團隊,，通過使用稀有金屬晶體,，改進了鋰空氣電池的能量密度,。從理論上來講,，鋰空氣電池的能量密度大于鋰離子電池，因為,，它用一個多孔的碳電極取代了笨重的固態(tài)電極,，碳電極能通過從漂過其上方的空氣中捕獲氧氣來存儲能量，氧氣與鋰離子結合在一起會形成氧化鋰,。

    最新研究朝前邁進了一步,，制造出的碳纖維電極比其他碳電極擁有更多孔隙，因此,，當電池放電時,，有更多孔隙來存儲固體氧化鋰。

    該論文的合作者,、MIT材料科學與工程系研究生羅伯特-米切爾表示：“我們利用化學氣相沉積過程種植了垂直排列的碳納米纖維陣列,，這些像毯子一樣的陣列就是導電性高、密度低的儲能“支架”,。

    另一名研究人員,、MIT機械工程系的研究生貝塔·加蘭特解釋道，在放電過程中,，過氧化鋰粒子會出現在碳纖維上,，碳會增加電池的重量，因此,，讓碳的數量最小,、為過氧化鋰留出足夠的空間非常重要，過氧化鋰是鋰空氣電池放電過程中形成的活性化學物質,。楊紹紅表示：“我們新制造出的像毯子一樣的材料擁有90%以上的孔隙空間,，其能量密度是同樣重量的鋰離子電池的4倍。而去年我們已經證明,，碳粒子能被用來為鋰空氣電池制造有效的電極,，但那時的碳結構只有70%的孔隙空間”。

   科學家們指出,，因為這種碳纖維電極碳粒子的排列非常有序,，而其他電極中的碳粒子非常混亂,，因此,，比較容易使用掃描式電子顯微鏡來觀察這種電極在充電中間狀態(tài)的行為，這有助于他們改進電池的效能，也有助于解釋為什么現有系統(tǒng)在經過多次充電放電循環(huán)后,，性能會下降,。但將這種碳纖維鋰空氣電池商品化還需進一步研究。