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锂空气电池

锂空气电池


       锂空气电池是一种用金属锂作阳极,以空气中的氧气作为阴极反应物的电池。其基本原理是:在放电过程中,阳极的金属锂释放电子后成为锂阳离子(Li+),Li+穿过电解质材料,在阴极与氧气、以及从外电路流过来的电子结合生成氧化锂(Li2O)或者过氧化锂(Li2O2),并留在阴极。锂空气电池的开路电压为2.91 V。
       锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度,因为其阴极(以多孔碳为主)很轻,且氧气从环境中获取而不用保存在电池里。理论上,由于氧气作为阴极反应物不受限,该电池的容量仅取决于锂电极,其比能量可达5.21kWh/kg(包括氧气质量),或11.14kWh/kg(不包括氧气)。从理论上分析,锂空气电池的性能是锂离子电池的10倍,可以提供与汽油同等的能量。锂空气电池从空气中吸收氧气充电,因此这种电池可以更小、更轻。全球不少实验室都在研究这种技术,但锂-空气电池在成为可商用化产品之前还有一系列的问题需要解决,其中最大的问题是如何确保在经过了许多次的充放电过程后仍能保持其电力水平,可用在电动汽车或电子产品中。研究人员还需要详细研究充放电过程的化学问题,如产生了那些化合物,在哪里产生,以及它们之间如何相互反应等。要达到商业化应用至少在10年以上。


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【1】美国研制碳纤维锂空气电池  (电池产业商务信息网:2012-05-17)

 

 

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