美国伊利诺伊大学造锂空气电池

据相关人员透露,美国伊利诺伊大学科研工作者制造出了一种新型的锂空气电池。该款电池是以氧气作为正极材料,以金属锂作为负极材料,因此又被称之为金属燃料电池。

与锂离子电池相比,锂空气电池有更高的比容量,是当前锂离子电池的10倍,可以说,其理论能量接近汽油。如果该款电池运用在新能源汽车上的话,那汽车的续航里程提升到800公里。更为重要的是,由于该锂空气电池具有较轻的质量和无污染的特点, 不仅对电动车的轻量化有很大的提升,而且有利于环境的保护。

锂电池图片

不过,锂空气电池也有一定的缺点,即为反应可逆性差,需要催化剂。通常情况下,它是采用2D材料(二维材料)作为催化剂,提高电池内部的化学反应速率,使锂空气电池的效率更高与充电能力更强,这样一来,电池保存能量的能力和提供能量的能力就被提升了。

锂空气电池在充放电时电极反应如下:

放电

(1)负极反应(Li→Li++e)

金属锂以锂离子的形式溶于有机电解液,电子供应给导线。

(2)正极反应(O2+2H2O+4e→4OH-)

在正极的水性电解液中与锂离子结合生成水溶性的氢氧化锂(LiOH)。

充电

(1)负极反应(Li+e→Li)

通过导线供应电子,锂离子由正极的水性电解液穿过固体电解质到达负极表面,进行反应生成金属锂。

(2)正极反应(4OH-→O2+2H2O+4e)

该正极反应生成氧气,并将产生的电子供应给导线。

 

 

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