Що таке літій-повітряна батарея в новій технології літієвих батарей?

Літій-повітряна батарея — це літій-іонна батарея великої ємності, спільно розроблена Японським технологічним інститутом (Japanese Technologies Institute, відомий як «Li-Air») і «Li-Air» (японський або японський, відомий як JSPS). . Катод батареї - металевий літій, а анод - кисень повітря. Два електроди розділені твердим електролітом; електрод використовує органічний електроліт, а електрод використовує електроліт на водній основі.

Під час процесу розряду негативний електрод розчиняється в розчині органічного електроліту у вигляді іонів літію, а потім потрапляє у водний електроліт позитивного електрода через твердий електроліт; Цей проект планує вивчити нову систему відновлюваних джерел енергії – електродний матеріал – електродний матеріал і використовувати цю систему для електродування. Матеріал піддається таким процесам, як заряджання та розряджання, розряджання та розряджання для досягнення ефективного контролю за характеристиками матеріалу електрода. Під час процесу заряджання та розряджання батареї електрони транспортуються до негативного електрода через провідник, а іони літію проходять із водного електроліту позитивного електрода через твердий електроліт, потрапляють на негативний електрод і хімічно реагують з негативним електродом. електрод для утворення свого роду металевого літію. На позитивному електроді гідроксильні групи втрачають електрони для виробництва кисню.

Замінивши позитивний електроліт і негативний літій, літій-повітряний акумулятор не потрібно заряджати. Його розрядна ємність становить 50,000 мАг/г і має високу щільність енергії. Теоретично 30 кг металевого літію еквівалентно виділенню 40 л бензину. енергія. Гідроксид літію, отриманий цим методом, легко відновлюється і не забруднює навколишнє середовище. Однак такі проблеми, як стабільність циклу матеріалу, ефективність перетворення енергії та висока швидкість, ще потрібно вирішити.

У 2015 році літій-повітряна батарея, розроблена Греєм з Кембриджського університету, теоретично досягла рівня використання енергії понад 90% за «понад 2000» циклів заряджання та розряджання, що ще більше сприяло практичному застосуванню літій-повітряні батареї. Міжнародна бізнес-машинобудівна компанія IBM запустила програму «Sustainable Transportation» у 2009 році, метою якої є розробка літій-повітряної батареї, придатної для домашніх електромобілів, яка, як очікується, матиме запас ходу близько 500 кілометрів після однієї зарядки та розрядки. Нещодавно японська корпорація Asahi Kasei, Central Glass та інші також брали участь у цьому проекті, і результати їх досліджень, безсумнівно, сприятимуть практичному застосуванню технології літій-повітряних батарей.

Літій-повітряні батареї мають широкий спектр застосувань і можуть використовуватися в електромобілях, безпілотниках, накопичувачах сонячної та вітрової енергії та інших галузях. Порівняно з традиційними літій-іонними батареями, літій-повітряні батареї мають довший термін служби, вищу щільність енергії та меншу вартість. Крім того, літій-повітряні батареї також мають інноваційні переваги, які можуть допомогти нам швидше побудувати екологічно чисте майбутнє з низьким вмістом вуглецю.