目前，裝備鋰離子電池的電動車每次充電平均可行駛約 160 公里，但伊利諾大學芝加哥分校新研究表明，隨著結合過渡金屬二硫屬化物為催化劑的鋰空氣電池問世，未來電動車每次充完電可以暢跑將近 800 公里。

　　目前，裝備鋰離子電池的電動車每次充電平均可行駛約 160 公里，但伊利諾大學芝加哥分校新研究表明，隨著結合過渡金屬二硫屬化物為催化劑的鋰空氣電池問世，未來電動車每次充完電可以暢跑將近 800 公里。

　　鋰空氣電池（Lithium–air battery）的陽極（負極）采用金屬鋰，陰極（正極）材料則是空氣中的氧，能夠存儲比鋰離子電池多10倍的能量，且重量更輕。

　　若能再結合由二維材料制成的先進催化劑，用來提高電池內部化學反應速率，讓電池提供更多電荷，那么根據催化劑材料類型不同，還能讓鋰空氣電池的性能更上一層樓，是電動車、手機、計算機下一代電池革命性替代品。有了鋰空氣電池，這些產品全部可以變成續(xù)航力怪獸。

　　最近伊利諾大學芝加哥分校（UIC）團隊便合成了 15 種不同類型的過渡金屬二硫屬化物，將之做為鋰空氣電池的催化劑材料，并在模擬鋰空氣電池的電化學系統(tǒng)中，測試這 15 種 TMDC 催化劑的性能。

　　過渡金屬二硫屬化物（transition metal dichalcogenide，TMD、TMDC）是一種二維材料的統(tǒng)稱，由元素周期表上部過渡金屬與硫族元素排列組合形成，較有名的組合比如二硒化鎢（WSe 2 ）；去年年末，成大物理系吳忠霖教授團隊研發(fā)出一款破紀錄的單原子層二極管，即是使用二硒化鎢材料。

　　TMDC 具有高電子傳導性、原子級厚度、直接能隙（單層結構）、快速電子轉移等優(yōu)點，表現(xiàn)出極優(yōu)秀的光電相互作用，是理想的發(fā)光二極管、柔性太陽能電池、高載子遷移率晶體管。

　　根據實驗結果，研究第一作者、機械與工業(yè)工程學院研究生 Leily Majidi 指出，TMDC 催化劑的反應速率比傳統(tǒng)金、鉑催化劑還要高，表現(xiàn)如此好的原因之一，是因為 TMDC 材料具有更好的電子特性和更大的反應表面積，有助于加速電池中的充放電反應，且同時結構保持穩(wěn)定；此外，二維材料與液態(tài)電解質可說是強強連手，有助于電子更快轉移，實現(xiàn)更快的充電速度與更高效的儲存、放電能量。

　　這些新二維材料能將電池能量提升不只一個層次，只不過，鋰空氣電池目前仍處于開發(fā)實驗階段，科學家還得先找到有效、可大規(guī)模生產鋰空氣電池的方法。