Nature Energy：超氧化物歧化酶可防止蓄电电池老化

关于人体细胞衰老，氧自由基学说认为细胞衰老是机体代谢产生的氧自由基对细胞损伤的积累。因此，细胞天然存在超氧化物歧化酶来消除携带氧自由基的超氧化物。超氧化物正是在细胞呼吸生成能量过程中产生并且是氧自由基主要载体。近期，来自奥地利格拉茨技术大学的Freunberger团队发现在非液态的锂-氧电池中发现惊人相似的现象，氧自由基严重影响蓄电电池的使用频率并且加速蓄电电池老化。进一步，文章证明超氧化物歧化酶可有效防止蓄电电池老化。该研究结果发表于3月20日的Nature Energy。

Freunberger教授及IBM锂-氧电池概念车

Freunberger团队长期研究了非液态电池，例如锂-氧电池。然而，锂-氧电池在释放能量过程中存在快速老化难题。因此，虽然锂-氧电池的能量密度远远高于常见的锂离子电池（大于10倍），但是锂-氧电池的快速老化难题导致不能广泛应用。

图1.锂-氧电池工作原理

据文章报道，锂-空气电池中加入9,10-二甲基蒽DMA （强还原剂）或者超氧化物歧化酶DABCO后，可以看到锂-氧电池蓄电性能显著提升（详见http://www.nature.com/articles/nenergy201736 ）。

图2.添加超氧化物催化剂后电池蓄电性能比较

据悉，与常规锂电池相同重量的锂-氧电池可以让汽车充电一次开400英里（约644公里），让手机续航一周。锂-氧电池被认为将是最具发展前景的蓄电电池。超氧化物歧化酶可有效防止锂-氧电池老化将有力推进锂-氧电池的广泛应用，更有可能为生物制作行业带来新发展。

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