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锂-二氧化碳电池是一种具有吸引力的能量存储系统，因为它们的能量密度是普通锂离子电池的七倍以上。然而，直到目前，科学家们仍无法开发出完全可充电的原型，尽管他们具有更多的储能潜力。
近日，伊利诺伊大学（UIC）芝加哥分校的研究人员最先表明锂-二氧化碳电池可以以完全充电的方式运行，并且他们已经成功测试了锂-二氧化碳电池原型，该原型可以完成连续充放电500次。他们的发现发表在《先进材料》杂志上。UIC大学机械与工业工程学副教授Amin Salehi-Khojin说：“锂-二氧化碳电池很长时间以来一直很吸引人，但实际上，到目前为止，我们一直无法获得真正高效的电池原型。”
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传统上，锂-二氧化碳电池放电时会产生碳酸锂和碳。碳酸锂在充电阶段会循环使用，但是碳会积聚在催化剂上，最终导致电池故障。该论文的第一作者，UIC工程学院研究生Alireza Ahmadiparidari说：“碳的积累不仅影响了催化剂的活性，而且阻止了二氧化碳的扩散，而且还引发了带电状态下的电解质分解。”
Salehi-Khojin和他的同事在他们的实验性二氧化碳电池中使用了新材料，以促进碳酸锂和碳的彻底回收。他们使用二硫化钼作为阴极催化剂，并与混合电解质结合，以帮助在循环过程中掺入碳。具体而言，它们的材料组合产生的是多组分复合物质，而不是单独的物质，从而使回收更有效。Salehi-Khojin说：“我们独特的材料组合有助于制造出效率更高、循环寿命更长的锂-二氧化碳电池，这将使它能够用于先进的储能系统中。