一种用于探索锂金属和海水之间电极反应的革命性电池很快将投入使用，给从自动潜水艇到信号浮标，以及深水感应器提供动力。
成功探索锂与海水的电极反应有助于水下机器更好地运行
锂因其重量轻和自身的高电化电势已经被广泛用于电池生产。与2伏特电压的铅酸电池和1.5伏特的锌碳电池相比，锂的高电化电势可以产生3伏特以上电压。目前的锂电池可以产生大量的能量，按重量计每公斤每小时约400瓦，而碱性电池每公斤每小时为100瓦，铅酸电池每公斤每小时为40瓦。
现有的电池包含有锂离子物质的电极，因为锂金属非常活跃――有腐蚀性，与水接触能够燃烧。但是理论上，用原材料代替锂合成物电池性能更高。加利福尼亚州伯克利的一家新兴公司PolyPlus，已经开始研究如何最大限度安全地利用锂的电化电势。
该公司一直以来致力于锂硫电池的研发，但他们发现硫会和锂产生反应，从而破坏电极。PolyPlus公司的合伙人、电气化学家史蒂夫·威史科(Steve Visco)说：“我们想出办法，用一种锂离子能够穿透的膜来保护电极。”
威史科在锂外面包裹了一层固体的陶瓷膜，锂离子可以通过，但液体和气体不行。这种固态电解质从化学的角度来说是绝缘的，但从电化学的角度看是活性的。
威史科没有使用硫作为第二电极，他决定在水中检测受保护的锂电极。可以肯定的是，锂离子穿透那层膜，而通过外电路的电子则与水中的氢气与氧气发生反应，生成氢氧化锂(见下图)。
利用陶瓷膜和锂之间的夹层来阻止彼此的反应，威史科已经研制出电量达到破纪录的每公斤每小时1300瓦特的电池。
加利福尼亚州蒙特利海洋研究所的首席技术专家詹姆斯·伯林汉(James Bellingham)认为，这种电池“若用于水下则性能将得到极大的改善”。自动潜水艇可以延长工作时间或者增加携带物的重量。伯林汉评估了产品原型后，已经投入PolyPlus门下，成为他们的顾问。
威史科期待能在12个月内完成水下锂电池的实验性生产，一年后将它们投入商业化生产。这些电池是一次性使用，但PolyPlus公司正研究开发可以充电的锂-空气电池。
资料来源 New Scientist
责任编辑 彦 隐