Mikä on litium-ilmaakku uudessa litiumakkuteknologiassa?

Li-Air-akku on suurikapasiteettinen litiumioniakku, jonka ovat yhdessä kehittäneet Japanese Technologies Institute (Japanese Technologies Institute, kutsutaan "Li-Air") ja "Li-Air" (japaniksi japaniksi, kutsutaan nimellä JSPS). . Akun katodi on litiummetallia ja anodi ilmassa olevaa happea. Kaksi elektrodia on erotettu kiinteällä elektrolyytillä; elektrodi käyttää orgaanista elektrolyyttiä ja elektrodi vesipohjaista elektrolyyttiä.

Purkausprosessin aikana negatiivinen elektrodi liukenee orgaaniseen elektrolyyttiliuokseen litiumioneina ja tulee sitten positiivisen elektrodin vesipitoiseen elektrolyyttiin kiinteän elektrolyytin kautta; Tässä hankkeessa on tarkoitus tutkia uutta uusiutuvaa energiaa-elektrodimateriaali-elektrodimateriaalijärjestelmää ja käyttää tätä järjestelmää elektrodiin. Materiaali käy läpi prosesseja, kuten lataus ja purkaminen, purkaminen ja purkaminen, jotta elektrodimateriaalin suorituskykyä voidaan valvoa tehokkaasti. Akun lataus- ja purkausprosessin aikana elektronit kuljetetaan negatiiviselle elektrodille johdinlangan kautta, ja litiumionit kulkevat positiivisen elektrodin vesipitoisesta elektrolyytistä kiinteän elektrolyytin läpi, menevät negatiiviseen elektrodiin ja reagoivat kemiallisesti negatiivisen kanssa. elektrodi muodostamaan eräänlaisen metallisen litiumin. Positiivisella elektrodilla hydroksyyliryhmät menettävät elektroneja tuottaakseen happea.

Kun positiivinen elektrolyytti ja negatiivinen litium vaihdetaan, litium-ilma-akkua ei tarvitse ladata. Sen purkauskapasiteetti on jopa 50,000 mAh/g ja sillä on korkea energiatiheys. Teoriassa 30 kg metallista litiumia vastaa 40 litran bensiinin vapautumista. energiaa. Tällä menetelmällä valmistettu litiumhydroksidi on helppo ottaa talteen, eikä se saastuta ympäristöä. Sellaiset kysymykset kuin materiaalin kiertostabiilisuus, energian muunnostehokkuus ja korkea nopeus ovat kuitenkin edelleen ratkaisematta.

Vuonna 2015 Cambridgen yliopiston Grayn kehittämä litium-ilmaakku saavutti teoriassa yli 90 %:n energiankäyttöasteen "yli 2,000" lataus- ja purkausjaksoilla, mikä edistää entisestään litium-ilma-akut. Kansainvälinen liikekoneyritys IBM käynnisti vuonna 2009 "Kestävä kuljetus" -ohjelman, jonka tavoitteena on kehittää kodin sähköajoneuvoihin soveltuva litium-ilmaakku, jonka toimintasäteen odotetaan olevan noin 500 kilometriä yhdellä latauksella ja purkauksella. Hiljattain tähän projektiin ovat osallistuneet myös japanilainen Asahi Kasei Corporation, Central Glass ja muut, joiden tutkimustulokset tulevat varmasti edistämään litium-ilma-akkuteknologian käytännön soveltamista.

Litium-ilmaakuilla on laaja valikoima sovelluksia, ja niitä voidaan käyttää sähköajoneuvoissa, droneissa, aurinko- ja tuulienergian varastoinnissa ja muilla aloilla. Perinteisiin litiumioniakkuihin verrattuna litium-ilmaakuilla on pidempi käyttöikä, suurempi energiatiheys ja alhaisemmat kustannukset. Lisäksi litium-ilmaakuilla on myös innovatiivisia etuja, jotka voivat auttaa meitä rakentamaan nopeammin vähähiilisen ja ympäristöystävällisen tulevaisuuden.