Kas ir litija-gaisa akumulators jaunajā litija bateriju tehnoloģijā?

Li-Air akumulators ir lielas ietilpības litija jonu akumulators, ko kopīgi izstrādājis Japānas Tehnoloģiju institūts (Japānas Tehnoloģiju institūts, saukts par "Li-Air") un "Li-Air" (japāņu val., saukts par JSPS). . Akumulatora katods ir litija metāls, un anods ir gaisā esošais skābeklis. Abus elektrodus atdala ciets elektrolīts; elektrods izmanto organisko elektrolītu, bet elektrods izmanto ūdens bāzes elektrolītu.

Izlādes procesā negatīvais elektrods izšķīst organiskā elektrolīta šķīdumā kā litija joni un pēc tam caur cieto elektrolītu nonāk pozitīvā elektroda ūdens elektrolītā; šajā projektā ir plānots izpētīt jaunu atjaunojamo energoresursu elektrodu materiālu un elektrodu materiālu sistēmu un izmantot šo sistēmu, lai elektrodētu Materiāls tiek pakļauts tādiem procesiem kā uzlāde un izlāde, izlāde un izlāde, lai panāktu efektīvu elektrodu materiāla veiktspējas kontroli. Akumulatora uzlādes un izlādes procesā elektroni tiek transportēti uz negatīvo elektrodu caur vadītāja vadu, un litija joni iziet no pozitīvā elektroda ūdens elektrolīta caur cieto elektrolītu, nonāk negatīvajā elektrodā un ķīmiski reaģē ar negatīvo. elektrodu, lai izveidotu sava veida metālisku litiju. Pie pozitīvā elektroda hidroksilgrupas zaudē elektronus, lai ražotu skābekli.

Nomainot pozitīvo elektrolītu un negatīvo litiju, litija-gaisa akumulators nav jāuzlādē. Tā izlādes jauda ir pat 50,000 mAh/g, un tam ir augsts enerģijas blīvums. Teorētiski 30 kg metāliskā litija ir līdzvērtīgi 40 l benzīna izdalīšanai. enerģija no. Ar šo metodi sagatavoto litija hidroksīdu ir viegli atgūt un tas nepiesārņo vidi. Tomēr joprojām ir jāatrisina tādi jautājumi kā materiāla cikla stabilitāte, enerģijas pārveidošanas efektivitāte un augstais ātrums.

2015. gadā Kembridžas Universitātes Greja izstrādātais litija-gaisa akumulators teorētiski sasniedza enerģijas izmantošanas līmeni vairāk nekā 90% uzlādes un izlādes ciklos "vairāk nekā 2,000", tādējādi veicinot litija-gaisa baterijas. Starptautiskais biznesa mašīnu uzņēmums IBM 2009. gadā uzsāka programmu "Ilgtspējīgs transports", kuras mērķis ir izstrādāt mājas elektromobiļiem piemērotu litija-gaisa akumulatoru, kura darbības rādiuss pēc vienas uzlādes un izlādes ir aptuveni 500 kilometri. Nesen šajā projektā ir piedalījušies arī Japānas korporācija Asahi Kasei, Central Glass un citi, kuru pētījumu rezultāti noteikti veicinās litija-gaisa akumulatoru tehnoloģijas praktisku pielietojumu.

Litija-gaisa akumulatoriem ir plašs pielietojuma klāsts, un tos var izmantot elektriskajos transportlīdzekļos, dronos, saules un vēja enerģijas uzglabāšanā un citās jomās. Salīdzinot ar tradicionālajām litija jonu baterijām, litija-gaisa akumulatoriem ir ilgāks kalpošanas laiks, lielāks enerģijas blīvums un zemākas izmaksas. Turklāt litija-gaisa akumulatoriem ir arī novatoriskas priekšrocības, kas var mums palīdzēt ātrāk veidot zemas oglekļa emisijas un videi draudzīgu nākotni.