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电池知识

空气锂离子电池是如何工作的?

来源:宝鄂实业    2020-02-18 11:05    点击量:
空气锂离子电池是如何工作的
我将以《自然材料》的总结文章为主体,再加上一些我自己的理解,供您解答。Li - O2和Li - S电池具有高储能能力。
 
至于你所说的它所产生的东西,那只是一个概念;它只可能完成,仅此而已。
 
概述,
 
锂空气电池,更广为人知的名字是li-o2,是基于将化学能从金属转化为空气而转化为电能。所述电化学电池由所述锂氧化物的阳极和阴极组成。电极反应的一般公式分为水电解质反应和无水电解质反应,如下图所示(包括各种锂电池的示意图):
 
空气锂离子电池是如何工作的
 
比容量图(锂氧、锂硫、锂离子电池、锌空电池):
 
空气锂离子电池是如何工作的
 
值得注意的是,锂氧电池和锂硫电池的比容量明显高于锂电池,因为锂氧电池中使用的Li2O2和LiOH的质量分数远远高于LiCoO2。
 
下图描述了使用各种电池驱动的汽车的艰难历程,蓝色代表完成,棕色代表生产讨论,红色代表研发科学讨论。下面的条形图显示了每种电池每千瓦时的成本。
 
空气锂离子电池是如何工作的
 
锂电池160km由Nissan Leaf给出,锂氧电池550km由Sion Power关于锂硫电池的数据得出。
 
第二,化学反应
 
含水电解液与不含水电解液放电时反应相同,锂→锂+,正极的金属锂氧化将锂离子释放到电解液中,而电荷则相反。在正极,氧进入阴极的多孔材料,溶入孔电解质并与表面发生反应。这里有必要将水电解质与非水电解质区分开来,其中O2形成O2(2-)[括号表示电子的增益],Li+形成Li2O2(毕竟是产物),其中Li2O2进一步反应形成LiOH。[一些作者也声称能够得到Li2O,这可以提高容量,但这不利于充电响应,后面会提到]
 
无水电解质和含水电解质的下表面分别表示:
 
1. 无水电解质
 
空气锂离子电池是如何工作的
 
满足分离要求条件:空气中的CO2和H2O被阻挡,阻止反应生成LiOH和LiCO3,使反应不可逆。
 
非水基锂空气电池电解质作为离子传导、氧传递的主要载体,其功能要求满足以下基本条件:
 
(1)充放电过程稳定性高。
 
(2)溶解度高,氧扩散系数低
 
粘度);
 
(3)吸水性和挥发性低;
 
(4)离子电导率高;
 
(5)具有合适的接触角(电解液和碳的外观)。
 
参考锂离子电池电解液(一般讨论或主要LiPF6 EC: 12月= 1:1),其他材料如GC(微晶玻璃)材料和PC (polymer-ceramic)材料制成的复合编织固体电解质膜,litfsi-pmmitfsi——硅pvdf-hfp等等感兴趣可以在谷歌学术搜索。
 
2. 水电解质
 
虽然处理水和非水电解质锂阴极生产副反应,然而,反应产品Li2O2不溶于电解液,积极的毛孔堵塞,逐步减少反应界面区域,阻止已经扩散到回声界面,然后阻止进一步反应,使特定的实践能力低于其理论价值,但也导致锂空气电池循环一些不好的结果。一些科学家提出了电解水。理论密度低于无水电解质,但实际密度暂时高于无水电解质。
 
空气锂离子电池是如何工作的
 
电解质:目前试验中常用的电解质为LiOH和CH3COOH溶液。
 
两个:
 
阳极主要由多孔碳数据、催化剂和粘结剂组成。一般情况下,正端子应满足以下基本条件:
 
(1)碳数据具有足够高的活性表面积
 
(2)碳数据具有合适的孔隙大小和足够高的孔隙率;
 
(3)催化剂具有良好的氧回收催化活性;
 
(4)粘结剂性能好。