Mi a lítium-levegő akkumulátor az új lítium akkumulátortechnológiában?
Jan 05, 2024
A Li-Air akkumulátor egy nagy kapacitású lítium-ion akkumulátor, amelyet a Japanese Technologies Institute (Japán Technologies Institute, "Li-Air") és a "Li-Air" (japán japán, JSPS) közösen fejlesztettek ki. . Az akkumulátor katódja lítium fém, az anód pedig a levegő oxigénje. A két elektródát szilárd elektrolit választja el egymástól; az elektród szerves elektrolitot használ, az elektróda pedig vízbázisú elektrolitot.
A kisülési folyamat során a negatív elektróda a szerves elektrolit oldatban lítiumionként feloldódik, majd a szilárd elektroliton keresztül belép a pozitív elektród vizes elektrolitjába; ez a projekt egy új megújuló energia-elektróda anyag-elektróda anyag rendszer tanulmányozását tervezi, és ennek a rendszernek az elektródához való felhasználását Az anyag olyan folyamatokon megy keresztül, mint a töltés és kisütés, kisütés és kisütés az elektródaanyag teljesítményének hatékony ellenőrzése érdekében. Az akkumulátor töltési és kisütési folyamata során a vezetőhuzalon keresztül az elektronok a negatív elektródára jutnak, a pozitív elektród vizes elektrolitjából a lítium-ionok a szilárd elektroliton keresztül jutnak a negatív elektródába, és kémiai reakcióba lépnek a negatívval. elektródát, hogy egyfajta fémes lítiumot képezzenek. A pozitív elektródán a hidroxilcsoportok elektronokat veszítenek, hogy oxigént termeljenek.
A pozitív elektrolit és a negatív lítium cseréjével a lítium-levegő akkumulátort nem kell tölteni. Kisülési kapacitása eléri az 50,000 mAh/g-ot, és nagy az energiasűrűsége. Elméletileg 30 kg fémlítium 40 liter benzin kibocsátásának felel meg. energiája. Az ezzel a módszerrel előállított lítium-hidroxid könnyen visszanyerhető, és nem szennyezi a környezetet. Azonban olyan kérdéseket kell megoldani, mint az anyag ciklusstabilitása, az energiaátalakítás hatékonysága és a magas arány.
2015-ben a Gray, a Cambridge-i Egyetem munkatársa által kifejlesztett lítium-levegő akkumulátor elméletileg több mint 90%-os energiafelhasználási arányt ért el „több mint 2,000” töltési és kisütési ciklusok mellett, tovább mozdítva ezzel a gyakorlati alkalmazást. lítium-levegő akkumulátorok. Az IBM nemzetközi üzleti gépeket gyártó cég 2009-ben indította el a "Fenntartható közlekedés" programot, amelynek célja egy otthoni elektromos járművekhez alkalmas lítium-levegő akkumulátor kifejlesztése, amelynek hatótávolsága egyetlen töltés és kisütés után körülbelül 500 kilométer. A közelmúltban a japán Asahi Kasei Corporation, a Central Glass és mások is részt vettek ebben a projektben, kutatási eredményeik minden bizonnyal elősegítik a lítium-levegő akkumulátor technológia gyakorlati alkalmazását.
A lítium-levegő akkumulátorok széleskörű felhasználási területtel rendelkeznek, és felhasználhatók elektromos járművekben, drónokban, nap- és szélenergia-tárolásban és egyéb területeken. A hagyományos lítium-ion akkumulátorokhoz képest a lítium-levegő akkumulátorok hosszabb élettartammal, nagyobb energiasűrűséggel és alacsonyabb költséggel rendelkeznek. Sőt, a lítium-levegő akkumulátorok innovatív előnyökkel is járnak, amelyek segítségével gyorsabban építhetünk alacsony szén-dioxid-kibocsátású és környezetbarát jövőt.