美國伊利諾伊大學造鋰空氣電池

據相關人員透露,美國伊利諾伊大學科研工作者製造出了一種新型的鋰空氣電池。該款電池是以氧氣作為正極材料,以金屬鋰作為負極材料,因此又被稱之為金屬燃料電池。

與鋰離子電池相比,鋰空氣電池有更高的比容量,是當前鋰離子電池的10倍,可以說,其理論能量接近汽油。如果該款電池運用在新能源汽車上的話,那汽車的續航里程提升到800公里。更為重要的是,由於該鋰空氣電池具有較輕的品質和無污染的特點, 不僅對電動車的輕量化有很大的提升,而且有利於環境的保護。

鋰電池圖片

不過,鋰空氣電池也有一定的缺點,即為反應可逆性差,需要催化劑。通常情況下,它是採用2D材料(二維材料)作為催化劑,提高電池內部的化學反應速率,使鋰空氣電池的效率更高與充電能力更強,這樣一來,電池保存能量的能力和提供能量的能力就被提升了。

鋰空氣電池在充放電時電極反應如下:

放電

(1)負極反應(Li→Li++e)

金屬鋰以鋰離子的形式溶於有機電解液,電子供應給導線。

(2)正極反應(O2+2H2O+4e→4OH-)

在正極的水性電解液中與鋰離子結合生成水溶性的氫氧化鋰(LiOH)。

充電

(1)負極反應(Li+e→Li)

通過導線供應電子,鋰離子由正極的水性電解液穿過固體電解質到達負極表面,進行反應生成金屬鋰。

(2)正極反應(4OH-→O2+2H2O+4e)

該正極反應生成氧氣,並將產生的電子供應給導線。

 

 

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