Что такое литий-воздушная батарея в новой технологии литиевых батарей?
Jan 05, 2024
Li-Air аккумулятор — это литий-ионный аккумулятор большой емкости, совместно разработанный Японским технологическим институтом (Японский технологический институт, именуемый «Li-Air») и «Li-Air» (по-японски, именуемый JSPS). . Катод батареи — металлический литий, а анод — кислород воздуха. Два электрода разделены твердым электролитом; в электроде используется органический электролит, а в электроде — электролит на водной основе.
В процессе разряда отрицательный электрод растворяется в растворе органического электролита в виде ионов лития, а затем попадает в водный электролит положительного электрода через твердый электролит; В рамках этого проекта планируется изучить новую систему «возобновляемая энергия — материал электрода — материал электрода» и использовать эту систему для электродирования. Материал подвергается таким процессам, как зарядка и разрядка, разрядка и разрядка, для достижения эффективного контроля характеристик материала электрода. В процессе зарядки и разрядки аккумулятора электроны переносятся к отрицательному электроду по проводящему проводу, а ионы лития проходят из водного электролита положительного электрода через твердый электролит, попадают в отрицательный электрод и вступают в химическую реакцию с отрицательным. электрод для образования своего рода металлического лития. На положительном электроде гидроксильные группы теряют электроны с образованием кислорода.
Заменив положительный электролит на отрицательный литий, литий-воздушную батарею не нужно заряжать. Его разрядная емкость достигает 50,000 мАч/г и имеет высокую плотность энергии. Теоретически 30 кг металлического лития эквивалентны выбросу 40 л бензина. энергия о. Гидроксид лития, полученный этим методом, легко восстановить и не загрязняет окружающую среду. Однако такие вопросы, как стабильность цикла материала, эффективность преобразования энергии и высокая скорость, еще предстоит решить.
В 2015 году литий-воздушная батарея, разработанная Греем из Кембриджского университета, теоретически достигла коэффициента использования энергии более 90 % при «более 2 000» циклов зарядки и разрядки, что еще больше способствовало практическому применению литий-воздушные аккумуляторы. Международная компания по производству бизнес-машин IBM запустила программу «Устойчивый транспорт» в 2009 году с целью разработки литий-воздушной батареи, подходящей для домашних электромобилей, запас хода которой, как ожидается, составит около 500 километров после одной зарядки и разрядки. Недавно японская корпорация Asahi Kasei Corporation, Central Glass и другие также приняли участие в этом проекте, и результаты их исследований, несомненно, будут способствовать практическому применению технологии литий-воздушных батарей.
Литий-воздушные батареи имеют широкий спектр применения и могут использоваться в электромобилях, дронах, хранилищах солнечной и ветровой энергии и других областях. По сравнению с традиционными литий-ионными батареями литий-воздушные батареи имеют более длительный срок службы, более высокую плотность энергии и более низкую стоимость. Более того, литий-воздушные батареи также обладают инновационными преимуществами, которые могут помочь нам быстрее построить низкоуглеродное и экологически чистое будущее.