“可呼吸”电池取得的突破性进展

近日，南开大学化学学院陈军教授团队在利用CO2呼吸的室温可充钠―二氧化碳电池领域取得突破性进展，相关研究成果以“可充室温钠-二氧化碳电池”为题，在《德国应用化学》上发表。

“可呼吸”电池的初级版本是锂-氧气电池，它以金属锂作负极，正极为由碳、贵金属或过渡金属氧化物等构成的空气电极，放电时从空气中获取氧气，充电时再放出氧气，因此被誉为“可呼吸”电池。锂-氧气电池的研究是当今新能源领域的热点和难点，国内外许多高校和研究机构都致力于此。陈军课题组在之前锂-氧气电池研究的基础上，此次成功研发出钠-二氧化碳电池，不仅原料丰富、制备方便，增加了实验过程中的安全性，同时，二氧化碳作为温室气体，把二氧化碳变废为宝、资源化利用，恰恰符合我国“十三五规划”提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念。

金属―二氧化碳（金属=Li，Na，Mg，Al，Zn等）电池具有高比能量、高功率密度，除Li外，电极活性物质廉价易得，特别是利用CO2作为活性材料产生电能，意味着该电池系统有望在CO2富集的地方，如动物及人类聚集地、汽车尾气、燃煤发电尾气及火星探测等广大领域，提供稳定的能量源泉。另外此电池具有良好的高倍率放电性能，可实现快速充放电。这些优异的电池性能为在室温下吸收CO2产生清洁电能源提供了新思路。