O que é bateria de lítio-ar na nova tecnologia de bateria de lítio?
Jan 05, 2024
A bateria Li-Air é uma bateria de íons de lítio de grande capacidade desenvolvida em conjunto pelo Instituto Japonês de Tecnologias (Instituto Japonês de Tecnologias, conhecido como "Li-Air") e "Li-Air" (japonês de japonês, conhecido como JSPS) . O cátodo da bateria é de metal de lítio e o ânodo é o oxigênio do ar. Os dois eletrodos são separados por um eletrólito sólido; o eletrodo usa um eletrólito orgânico e o eletrodo usa um eletrólito à base de água.
Durante o processo de descarga, o eletrodo negativo se dissolve na solução eletrolítica orgânica como íons de lítio e, em seguida, entra no eletrólito aquoso do eletrodo positivo através do eletrólito sólido; este projeto planeja estudar um novo sistema de material de eletrodo de energia renovável e usar esse sistema para eletrodo. O material passa por processos como carga e descarga, descarga e descarga para obter controle eficaz do desempenho do material do eletrodo. Durante o processo de carga e descarga da bateria, os elétrons são transportados para o eletrodo negativo através do fio condutor, e os íons de lítio passam do eletrólito aquoso do eletrodo positivo através do eletrólito sólido, entram no eletrodo negativo e reagem quimicamente com o negativo eletrodo para formar uma espécie de lítio metálico. No eletrodo positivo, os grupos hidroxila perdem elétrons para produzir oxigênio.
Ao substituir o eletrólito positivo e o lítio negativo, a bateria de lítio-ar não precisa ser carregada. Sua capacidade de descarga chega a 50,000 mAh/g e possui alta densidade de energia. Em teoria, 30 kg de lítio metálico equivalem à liberação de 40 litros de gasolina. energia de. O hidróxido de lítio preparado por este método é fácil de recuperar e não polui o meio ambiente. No entanto, questões como a estabilidade do ciclo do material, a eficiência de conversão de energia e a alta taxa ainda precisam ser resolvidas.
Em 2015, a bateria de lítio-ar desenvolvida por Gray da Universidade de Cambridge atingiu teoricamente uma taxa de utilização de energia de mais de 90% em "mais de 2,000" ciclos de carga e descarga, promovendo ainda mais a aplicação prática de baterias de lítio-ar. A empresa internacional de máquinas de negócios IBM lançou o programa "Transporte Sustentável" em 2009, com o objetivo de desenvolver uma bateria de lítio-ar adequada para veículos elétricos domésticos, que deverá ter um alcance de cerca de 500 quilômetros após uma única carga e descarga. Recentemente, a Asahi Kasei Corporation do Japão, a Central Glass e outras também participaram deste projeto, e os resultados de suas pesquisas certamente promoverão a aplicação prática da tecnologia de baterias de lítio-ar.
As baterias de lítio-ar têm uma ampla gama de aplicações e podem ser usadas em veículos elétricos, drones, armazenamento de energia solar e eólica e outros campos. Em comparação com as baterias tradicionais de íon-lítio, as baterias de lítio-ar têm vida útil mais longa, maior densidade de energia e menor custo. Além disso, as baterias de lítio-ar também apresentam vantagens inovadoras, que podem nos ajudar a construir mais rapidamente um futuro de baixo carbono e ecologicamente correto.