Ce este bateria litiu-aer în noua tehnologie a bateriilor cu litiu?

Bateria Li-Air este o baterie litiu-ion de mare capacitate dezvoltată în comun de Institutul de Tehnologii Japoneze (Institutul de Tehnologii Japoneze, denumit „Li-Air”) și „Li-Air” (japoneză din japoneză, denumită JSPS) . Catodul bateriei este litiu metalic, iar anodul este oxigen în aer. Cei doi electrozi sunt separați de un electrolit solid; electrodul folosește un electrolit organic, iar electrodul folosește un electrolit pe bază de apă.

În timpul procesului de descărcare, electrodul negativ se dizolvă în soluția de electrolit organic sub formă de ioni de litiu și apoi intră în electrolitul apos al electrodului pozitiv prin electrolitul solid; acest proiect intenționează să studieze un nou sistem de energie regenerabilă-material electrod-material electrod și să utilizeze acest sistem pentru a electrod Materialul este supus unor procese precum încărcarea și descărcarea, descărcarea și descărcarea pentru a obține un control eficient al performanței materialului electrodului. În timpul procesului de încărcare și descărcare a bateriei, electronii sunt transportați la electrodul negativ prin firul conductor, iar ionii de litiu trec din electrolitul apos al electrodului pozitiv prin electrolitul solid, intră în electrodul negativ și reacţionează chimic cu negativul. electrod pentru a forma un fel de litiu metalic. La electrodul pozitiv, grupările hidroxil pierd electroni pentru a produce oxigen.

Prin înlocuirea electrolitului pozitiv și a litiului negativ, bateria litiu-aer nu trebuie încărcată. Capacitatea sa de descărcare este de până la 50,000 mAh/g și are o densitate mare de energie. În teorie, 30 kg de litiu metalic este echivalent cu eliberarea a 40 L de benzină. energia de. Hidroxidul de litiu preparat prin această metodă este ușor de recuperat și nu poluează mediul. Cu toate acestea, probleme precum stabilitatea ciclului materialului, eficiența conversiei energiei și rata mare rămân de rezolvat.

În 2015, bateria litiu-aer dezvoltată de Gray de la Universitatea din Cambridge a atins teoretic o rată de utilizare a energiei de peste 90% în „mai mult de 2,000” cicluri de încărcare și descărcare, promovând în continuare aplicarea practică a baterii litiu-aer. Compania internațională de mașini de afaceri IBM a lansat programul „Sustainable Transportation” în 2009, cu scopul de a dezvolta o baterie litiu-aer potrivită pentru vehiculele electrice de acasă, care este de așteptat să aibă o autonomie de aproximativ 500 de kilometri după o singură încărcare și descărcare. Recent, Asahi Kasei Corporation din Japonia, Central Glass și altele au participat și ele la acest proiect, iar rezultatele cercetării lor vor promova cu siguranță aplicarea practică a tehnologiei bateriilor litiu-aer.

Bateriile litiu-aer au o gamă largă de aplicații și pot fi utilizate în vehicule electrice, drone, stocarea energiei solare și eoliene și în alte domenii. În comparație cu bateriile tradiționale litiu-ion, bateriile litiu-aer au o durată de viață mai lungă, o densitate de energie mai mare și un cost mai mic. Mai mult, bateriile litiu-aer au și avantaje inovatoare, care ne pot ajuta să construim mai rapid un viitor cu emisii scăzute de carbon și ecologic.