什么是鋰-空氣電池？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-16 22:30
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簡(jiǎn)單點(diǎn)說，與傳統(tǒng)鋰離子電池以過渡金屬氧化物作為正極材料不同，鋰-空氣電池是一種用金屬鋰作負(fù)極，以空氣中的氧氣作為正極反應(yīng)物的電池。金屬鋰代替石墨作為負(fù)極的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是金屬鋰（3860 mAh·g-1）有著將近10倍于石墨（372 mAh·g-1）的比容（Specific Capacity）。與所有的電池一樣，鋰-空氣電池也是由基本的三部分組成：正極、負(fù)極、電解質(zhì)，外電路由導(dǎo)線連接傳導(dǎo)電子，內(nèi)電路由電解質(zhì)連通傳遞離子。其工作原理如圖4所示：
鋰-空氣電池以金屬鋰為負(fù)極，由碳基材料組成的多孔電極為正極。放電過程中，金屬鋰在負(fù)極失去電子成為鋰離子，電子通過外電路到達(dá)多孔正極，將空氣中的氧氣還原，而鋰離子穿過電解質(zhì)到達(dá)多孔正極，與氧氣和電子形成過氧化鋰(Li2O2)（主要產(chǎn)物）。這一反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，電池便可以向負(fù)載提供能量。充電過程正好相反，在充電電壓的作用下，放電過程中產(chǎn)生的放電產(chǎn)物首先在多孔正極被氧化，重新放出氧氣，鋰離子則在負(fù)極被還原成金屬鋰。
由于負(fù)極材料是很輕的多孔碳材料，而氧氣則從環(huán)境中取得，因此鋰-空氣電池的重量主要取決于正極材料和電解液了。減輕了附中的鋰-空氣電池因此相較于鋰離子電池有了更高的能量密度。
