Wat is een lithium-luchtbatterij in de nieuwe lithiumbatterijtechnologie?
Jan 05, 2024
De Li-Air-batterij is een lithium-ionbatterij met een grote capaciteit, gezamenlijk ontwikkeld door het Japanese Technologies Institute (Japanese Technologies Institute, ook wel "Li-Air" genoemd) en "Li-Air" (Japans van het Japans, ook wel JSPS genoemd) . De kathode van de batterij is van lithiummetaal en de anode is zuurstof in de lucht. De twee elektroden worden gescheiden door een vaste elektrolyt; de elektrode maakt gebruik van een organische elektrolyt en de elektrode gebruikt een elektrolyt op waterbasis.
Tijdens het ontladingsproces lost de negatieve elektrode op in de organische elektrolytoplossing als lithiumionen en komt vervolgens via de vaste elektrolyt in de waterige elektrolyt van de positieve elektrode terecht; Dit project is van plan een nieuw systeem voor hernieuwbare energie-elektrodemateriaal-elektrodemateriaal te bestuderen en dit systeem te gebruiken om te elektroden. Het materiaal ondergaat processen zoals opladen en ontladen, ontladen en ontladen om een effectieve controle over de prestaties van het elektrodemateriaal te bereiken. Tijdens het laad- en ontlaadproces van de batterij worden elektronen via de geleiderdraad naar de negatieve elektrode getransporteerd, en lithiumionen gaan van de waterige elektrolyt van de positieve elektrode door de vaste elektrolyt, komen de negatieve elektrode binnen en reageren chemisch met de negatieve elektrode. elektrode om een soort metallisch lithium te vormen. Bij de positieve elektrode verliezen hydroxylgroepen elektronen om zuurstof te produceren.
Door het positieve elektrolyt en het negatieve lithium te vervangen, hoeft de lithium-luchtbatterij niet te worden opgeladen. De ontladingscapaciteit bedraagt maar liefst 50,000 mAh/g en heeft een hoge energiedichtheid. In theorie komt 30 kg metallisch lithium overeen met de uitstoot van 40 liter benzine. energie van. Het volgens deze methode bereide lithiumhydroxide is gemakkelijk terug te winnen en veroorzaakt geen vervuiling van het milieu. Kwesties zoals de cyclusstabiliteit van het materiaal, de energieomzettingsefficiëntie en de hoge snelheid moeten echter nog worden opgelost.
In 2015 bereikte de lithium-luchtbatterij, ontwikkeld door Gray van de Universiteit van Cambridge, theoretisch een energieverbruik van meer dan 90% onder "meer dan 2,000" laad- en ontlaadcycli, wat de praktische toepassing van lithium-luchtbatterijen. Het internationale zakenmachinebedrijf IBM lanceerde in 2009 het programma "Sustainable Transportation" met als doel een lithium-luchtbatterij te ontwikkelen die geschikt is voor elektrische voertuigen voor thuisgebruik en die naar verwachting een bereik van ongeveer 500 kilometer zal hebben na één keer opladen en ontladen. Onlangs hebben ook de Japanse Asahi Kasei Corporation, Central Glass en anderen aan dit project deelgenomen, en hun onderzoeksresultaten zullen zeker de praktische toepassing van lithium-luchtbatterijtechnologie bevorderen.
Lithium-luchtbatterijen hebben een breed scala aan toepassingen en kunnen worden gebruikt in elektrische voertuigen, drones, opslag van zonne- en windenergie en andere gebieden. Vergeleken met traditionele lithium-ionbatterijen hebben lithium-luchtbatterijen een langere levensduur, een hogere energiedichtheid en lagere kosten. Bovendien hebben lithium-luchtbatterijen ook innovatieve voordelen, die ons kunnen helpen sneller een koolstofarme en milieuvriendelijke toekomst op te bouwen.