薩里大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)在環(huán)保電池技術(shù)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，他們成功研發(fā)出一種新型鋰-二氧化碳電池，這種電池不僅能量密度更高，而且在發(fā)電的同時(shí)能夠有效捕獲二氧化碳，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了全新方案。據(jù)稱，其性能有望超越現(xiàn)有的鋰離子電池。

長(zhǎng)久以來(lái)，鋰-二氧化碳電池一直受到效率低下、充電困難以及依賴昂貴稀有材料如鉑的限制。然而，薩里大學(xué)的研究人員通過(guò)引入一種名為磷鉬酸銫（CPM）的低成本催化劑，成功克服了這些難題。這一創(chuàng)新不僅提升了電池的能量存儲(chǔ)能力，還顯著降低了充電需求，并確保了電池能夠穩(wěn)定地進(jìn)行超過(guò)100次的充放電循環(huán)。

研究人員通過(guò)結(jié)合計(jì)算機(jī)建模和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的方法，驗(yàn)證了CPM催化劑的有效性。測(cè)試結(jié)果顯示，采用CPM的電池在能量存儲(chǔ)和循環(huán)穩(wěn)定性方面均表現(xiàn)出色。這項(xiàng)研究成果已在《先進(jìn)科學(xué)》雜志上發(fā)表，標(biāo)志著鋰-二氧化碳電池向?qū)嶋H應(yīng)用邁出了重要一步。

薩里大學(xué)展示的鋰-二氧化碳電池原型，展現(xiàn)了這一創(chuàng)新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用潛力。該項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人、薩里大學(xué)化學(xué)過(guò)程工程講師Siddharth Gadkari博士表示，隨著全球?qū)稍偕茉春蛻?yīng)對(duì)氣候變化解決方案需求的日益增長(zhǎng)，鋰-二氧化碳電池的研究有望在這一進(jìn)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

Siddharth Gadkari博士強(qiáng)調(diào)，CPM催化劑的應(yīng)用有效降低了電池在充放電過(guò)程中的能量損失，相當(dāng)于為電池的使用“平整了坡度”。為了深入了解CPM的作用機(jī)制，研究團(tuán)隊(duì)采用了事后測(cè)試和計(jì)算機(jī)建模兩種方法。事后測(cè)試發(fā)現(xiàn)，電池在吸收二氧化碳時(shí)形成的碳酸鋰化合物能夠穩(wěn)定地積聚和去除，這是確保電池長(zhǎng)期使用的關(guān)鍵。

通過(guò)密度泛函理論（DFT）進(jìn)行的計(jì)算機(jī)建模揭示了CPM穩(wěn)定的多孔結(jié)構(gòu)為關(guān)鍵化學(xué)反應(yīng)提供了理想的表面。薩里大學(xué)未來(lái)研究員Daniel Commandeur博士指出，這一發(fā)現(xiàn)兼具高性能和易用性，證明了使用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、可擴(kuò)展的材料就能制造出高效的鋰-二氧化碳電池，無(wú)需依賴稀有金屬。

Daniel Commandeur博士表示，這一創(chuàng)新不僅為開發(fā)更優(yōu)質(zhì)、低成本、易于制造的電池材料開辟了新途徑，還為未來(lái)設(shè)計(jì)更先進(jìn)的催化劑提供了可能。隨著對(duì)催化劑與電極、電解質(zhì)相互作用方式的深入研究，鋰-二氧化碳電池有望成為實(shí)用且可擴(kuò)展的清潔能源儲(chǔ)存方式，同時(shí)助力減少大氣中的碳排放。