開發中的鋰空氣電池一些研發知識之

2022-05-07 10:42:02 字數 1367 閱讀 2320

理論上30kg金屬鋰釋放的能量與40l汽油釋放的能量基本相同。如果從用過的水性電解液中**空氣極生成的氫氧化鋰(lioh),很容易重新生成金屬鋰,可作為燃料進行再利用。

目前,各種鋰離子電池,將會接受安全性、環保以及市場的考驗,最後選擇誰勝誰負。目前的鋰空氣電池的壽命並不能令人滿意,雖然相關新的發現和發明不斷傳來,但是權威人士估計這項技術的完善大約需要十年時間。

☉◇鋰空氣電池研究新動向◇☉

相關研究所對鋰空氣電池,首次觀察到了過氧化鋰(li2o2)的氧化

據外電報道,美國麻省理工學院(mit)與桑迪亞國家實驗室(sandia nationaal laboratory)的研究人員在鋰-空氣電池領域取得了新進展。該研究為鋰-空氣電池充電時發生的電化學反應帶來了新的希望。

鋰-空氣電池五至十倍於傳統鋰離子電池的蓄電能力,因此很多人認為,他們可能已經掌握了解題的關鍵,能將電動汽車從目前的小規模應用推向更大的市場。

因為電動汽車發展一直受困於鋰電池的能量密度突破,因此有人說,從技術上講,當初啟用鋰離子電池可能是選錯了道。

如果把電池的效能與化石燃料相媲美,那麼電池的能量密度需達到約1000瓦時/千克。而眼下我們所使用的鋰離子電池,就算效能翻番也只能達到400瓦時/千克。正如美國前能源部部長(steven chu)所言,電池科技若要與內燃機相抗衡,其蓄電能力還得提公升至當今電池的六到七倍。

當許多人都感到困惑時,鋰-空氣電池以其十倍於鋰離子電池的蓄電能力強勢登場。但時至今日,這種電池除了在高度受控的實驗室環境內可行之外,要在其他任何地方實現應用仍然是個重大的難題。

發表於美國化學學會(acs)期刊《奈米快報》(nano letters)的**(《用原位透射電鏡觀察過氧化鋰電化學氧化反應的研究》)中,麻省理工學院和桑迪亞國家實驗室的研究人員使用透射電子顯微鏡 (tem),深入**了阻礙鋰-空氣電池進展中的乙個難題——析氧反應。

研究人員正是在這一反應中首次觀察到了過氧化鋰(li2o2)的氧化。過氧化鋰是鋰-空氣電池放電過程中產生的副產物。觀察顯示,過氧化鋰主要在電池基板的介面生成,後者由多壁碳奈米管製成。

在該位置,過氧化鋰阻礙電子流動,從而阻礙電池充電。然而,研究人員還發現,在充電時,當電子通過碳奈米管時,放電時形成的過氧化鋰又會逐漸縮小。這意味著,如果能加快電池的電子轉移,那麼也就能提公升這些電池的充電速度。

「這篇**找出了關鍵的制約因素——電子轉移……作出了重要貢獻。」美國西北太平洋國家實驗室(pacific northwest national laboratory)研究員蕭杰(音)表示。這一例子向我們展示,基礎研究可以顯著提公升我們在實踐應用中化解難題的能力。

**中所提供的資訊將對鋰-空氣電池中空氣電極的合理化設計提供有益見解。

雖然該研究仍然沒有為這些電池在實驗室環境之外的應用指明道路,但選取一種至少有望讓電動汽車與化石燃料驅動汽車相比肩的電池科技作為未來的道路,也不失為明智之舉。

開發中的鋰空氣電池一些研發知識之

理論上30kg金屬鋰釋放的能量與40l汽油釋放的能量基本相同。如果從用過的水性電解液中 空氣極生成的氫氧化鋰 lioh 很容易重新生成金屬鋰,可作為燃料進行再利用。目前,各種鋰離子電池,將會接受安全性 環保以及市場的考驗,最後選擇誰勝誰負。目前的鋰空氣電池的壽命並不能令人滿意,雖然相關新的發現和發明...

開發中的鋰空氣電池一些研發知識之

理論上30kg金屬鋰釋放的能量與40l汽油釋放的能量基本相同。如果從用過的水性電解液中 空氣極生成的氫氧化鋰 lioh 很容易重新生成金屬鋰,可作為燃料進行再利用。目前,各種鋰離子電池,將會接受安全性 環保以及市場的考驗,最後選擇誰勝誰負。目前的鋰空氣電池的壽命並不能令人滿意,雖然相關新的發現和發明...

開發中的鋰空氣電池一些研發知識之二

理論上30kg金屬鋰釋放的能量與40l汽油釋放的能量基本相同。如果從用過的水性電解液中 空氣極生成的氫氧化鋰 lioh 很容易重新生成金屬鋰,可作為燃料進行再利用。目前,各種鋰離子電池,將會接受安全性 環保以及市場的考驗,最後選擇誰勝誰負。目前的鋰空氣電池的壽命並不能令人滿意,權威人士估計這項技術的...