空氣鋰離子電池是如何工作的？
來源：寶鄂實業(yè)
2020-02-18 11:05
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空氣鋰離子電池是如何工作的
我將以《自然材料》的總結文章為主體，再加上一些我自己的理解，供您解答。Li - O2和Li - S電池具有高儲能能力。
至于你所說的它所產生的東西，那只是一個概念;它只可能完成，僅此而已。
概述,
鋰空氣電池，更廣為人知的名字是li-o2，是基于將化學能從金屬轉化為空氣而轉化為電能。所述電化學電池由所述鋰氧化物的陽極和陰極組成。電極反應的一般公式分為水電解質反應和無水電解質反應，如下圖所示(包括各種鋰電池的示意圖):
空氣鋰離子電池是如何工作的
比容量圖(鋰氧、鋰硫、鋰離子電池、鋅空電池):
空氣鋰離子電池是如何工作的
值得注意的是，鋰氧電池和鋰硫電池的比容量明顯高于鋰電池，因為鋰氧電池中使用的Li2O2和LiOH的質量分數(shù)遠遠高于LiCoO2。
下圖描述了使用各種電池驅動的汽車的艱難歷程，藍色代表完成，棕色代表生產討論，紅色代表研發(fā)科學討論。下面的條形圖顯示了每種電池每千瓦時的成本。
空氣鋰離子電池是如何工作的
鋰電池160km由Nissan Leaf給出，鋰氧電池550km由Sion Power關于鋰硫電池的數(shù)據(jù)得出。
第二,化學反應
含水電解液與不含水電解液放電時反應相同，鋰→鋰+，正極的金屬鋰氧化將鋰離子釋放到電解液中，而電荷則相反。在正極，氧進入陰極的多孔材料，溶入孔電解質并與表面發(fā)生反應。這里有必要將水電解質與非水電解質區(qū)分開來，其中O2形成O2(2-)[括號表示電子的增益]，Li+形成Li2O2(畢竟是產物)，其中Li2O2進一步反應形成LiOH。[一些作者也聲稱能夠得到Li2O，這可以提高容量，但這不利于充電響應，后面會提到]
無水電解質和含水電解質的下表面分別表示:
1. 無水電解質
空氣鋰離子電池是如何工作的
滿足分離要求條件:空氣中的CO2和H2O被阻擋，阻止反應生成LiOH和LiCO3，使反應不可逆。
非水基鋰空氣電池電解質作為離子傳導、氧傳遞的主要載體，其功能要求滿足以下基本條件:
(1)充放電過程穩(wěn)定性高。
(2)溶解度高，氧擴散系數(shù)低
粘度);
(3)吸水性和揮發(fā)性低;
(4)離子電導率高;
(5)具有合適的接觸角(電解液和碳的外觀)。
參考鋰離子電池電解液(一般討論或主要LiPF6 EC: 12月= 1:1),其他材料如GC(微晶玻璃)材料和PC (polymer-ceramic)材料制成的復合編織固體電解質膜,litfsi-pmmitfsi——硅pvdf-hfp等等感興趣可以在谷歌學術搜索。
2. 水電解質
雖然處理水和非水電解質鋰陰極生產副反應,然而,反應產品Li2O2不溶于電解液,積極的毛孔堵塞,逐步減少反應界面區(qū)域,阻止已經(jīng)擴散到回聲界面,然后阻止進一步反應,使特定的實踐能力低于其理論價值,但也導致鋰空氣電池循環(huán)一些不好的結果。一些科學家提出了電解水。理論密度低于無水電解質，但實際密度暫時高于無水電解質。
空氣鋰離子電池是如何工作的
電解質:目前試驗中常用的電解質為LiOH和CH3COOH溶液。
兩個:
陽極主要由多孔碳數(shù)據(jù)、催化劑和粘結劑組成。一般情況下，正端子應滿足以下基本條件:
(1)碳數(shù)據(jù)具有足夠高的活性表面積
(2)碳數(shù)據(jù)具有合適的孔隙大小和足夠高的孔隙率;
(3)催化劑具有良好的氧回收催化活性;
(4)粘結劑性能好。
