鋰空氣電池面臨的問(wèn)題有哪些？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-13 16:36
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鋰空氣電池按使用的電解液的狀態(tài)不同，主要可分為水體系、有機(jī)體系、水-有機(jī)混合體系以及全固態(tài)鋰空氣電池。在有機(jī)體系鋰空氣電池工作時(shí)，原料O2通過(guò)多孔空氣電極進(jìn)入電池內(nèi)部，在電極表面被催化成O2-或者O22-，接著與電解質(zhì)中的Li+結(jié)合，生成過(guò)氧化鋰（Li2O2）或氧化鋰（Li2O），產(chǎn)物沉積在空氣電極表面。當(dāng)空氣電極中的所有的空氣孔道都被產(chǎn)物堵塞后，電池放電終止。其電極反應(yīng)如下所示：
正極：O2+2e-+2Li+?Li2O2；O2+4e-+4Li+?2Li2O
負(fù)極：Li?Li++e-
總反應(yīng)：2Li+O2?Li2O2(2.96V)；4Li+O2?2Li2O(2.91V)
鋰空氣電池有著不可比擬的超高能量密度、環(huán)境友好以及價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，但其研究尚屬初級(jí)階段，存在非常多棘手的問(wèn)題，主要有：
?。?）正極反應(yīng)需要催化劑。放電過(guò)程中，在沒(méi)有催化劑存在的情況下，氧氣還原非常慢；充電過(guò)程中，電壓平臺(tái)為4V左右，容易造成電解液的分解等副反應(yīng)。需要使用適當(dāng)催化劑來(lái)幫助電池反應(yīng)。
?。?）鋰空氣電池是敞開(kāi)體系，會(huì)引發(fā)諸如電解液揮發(fā)、電解液氧化、空氣中的水分和CO2與金屬鋰反應(yīng)等一系列致命問(wèn)題。
（3）空氣電極孔道堵塞問(wèn)題。放電生成不溶于電解液的Li2O和Li2O2會(huì)堆積在空氣電極中，阻塞空氣孔道，導(dǎo)致空氣電極失活、放電終止。
綜上所述，鋰空氣電池中存在很多問(wèn)題亟待解決：包括氧氣還原反應(yīng)的催化、空氣電極透氧疏水性、空氣電極失活等。雖然鋰空氣電池取得了一些進(jìn)步，但要真正應(yīng)用還有很長(zhǎng)一段路要走。
正極：O2+2e-+2Li+?Li2O2；O2+4e-+4Li+?2Li2O
負(fù)極：Li?Li++e-
總反應(yīng)：2Li+O2?Li2O2(2.96V)；4Li+O2?2Li2O(2.91V)
鋰空氣電池有著不可比擬的超高能量密度、環(huán)境友好以及價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，但其研究尚屬初級(jí)階段，存在非常多棘手的問(wèn)題，主要有：
?。?）正極反應(yīng)需要催化劑。放電過(guò)程中，在沒(méi)有催化劑存在的情況下，氧氣還原非常慢；充電過(guò)程中，電壓平臺(tái)為4V左右，容易造成電解液的分解等副反應(yīng)。需要使用適當(dāng)催化劑來(lái)幫助電池反應(yīng)。
?。?）鋰空氣電池是敞開(kāi)體系，會(huì)引發(fā)諸如電解液揮發(fā)、電解液氧化、空氣中的水分和CO2與金屬鋰反應(yīng)等一系列致命問(wèn)題。
（3）空氣電極孔道堵塞問(wèn)題。放電生成不溶于電解液的Li2O和Li2O2會(huì)堆積在空氣電極中，阻塞空氣孔道，導(dǎo)致空氣電極失活、放電終止。
綜上所述，鋰空氣電池中存在很多問(wèn)題亟待解決：包括氧氣還原反應(yīng)的催化、空氣電極透氧疏水性、空氣電極失活等。雖然鋰空氣電池取得了一些進(jìn)步，但要真正應(yīng)用還有很長(zhǎng)一段路要走。
