锂空气电池以二维材料为催化剂，能让电动汽车充一次电跑80

目前，装备锂离子电池的电动汽车每次充电平均可行驶约160公里，但伊利诺大学芝加哥分校新研究表明，随着结合过渡金属二硫属化物为催化剂的锂空气电池问世，未来电动汽车每次充完电可以畅跑将近800公里。

目前，装备锂离子电池的电动汽车每次充电平均可行驶约160公里，但伊利诺大学芝加哥分校新研究表明，随着结合过渡金属二硫属化物为催化剂的锂空气电池问世，未来电动汽车每次充完电可以畅跑将近800公里。

锂空气电池（Lithium–airbattery）的阳极（负极）采用金属锂，阴极（正极）材料则是空气中的氧，能够存储比锂离子电池多10倍的能量，且重量更轻。

若能再结合由二维材料制成的先进催化剂，用来提高电池内部化学反应速率，让电池供应更多电荷，那么根据催化剂材料类型不同，还能让锂空气电池的性能更上一层楼，是电动汽车、手机、计算机下一代电池革命性替代品。有了锂空气电池，这些产品全部可以变成续航力怪兽。

最近伊利诺大学芝加哥分校（UIC）团队便合成了15种不同类型的过渡金属二硫属化物，将之做为锂空气电池的催化剂材料，并在模拟锂空气电池的电化学系统中，测试这15种TMDC催化剂的性能。

过渡金属二硫属化物（transitionmetaldichalcogenide，TMD、TMDC）是一种二维材料的统称，由元素周期表上部过渡金属与硫族元素排列组合形成，较有名的组合比如二硒化钨（WSe2）；去年年末，成大物理系吴忠霖教授团队研发出一款破纪录的单原子层二极管，即是使用二硒化钨材料。

TMDC具有高电子传导性、原子级厚度、直接能隙（单层结构）、快速电子转移等优点，表现出极优秀的光电相互用途，是理想的发光二极管、柔性太阳能电池、高载子迁移率晶体管。

根据实验结果，研究第一作者、机械与工业工程学院研究生LeilyMajidi指出，TMDC催化剂的反应速率比传统金、铂催化剂还要高，表现如此好的原因之一，是因为TMDC材料具有更好的电子特性和更大的反应表面积，有助于加速电池中的充放电反应，且同时结构保持稳定；此外，二维材料与液态电解质可说是强强连手，有助于电子更快转移，实现更快的充电速度与更高效的储存、放电能量。

这些新二维材料能将电池能量提升不只一个层次，只不过，锂空气电池目前仍处于开发实验阶段，科学家还得先找到有效、可大规模生产锂空气电池的方法。