Какие важные параметры ограничивают практическое применение литий-кислородных батарей?

Литий-воздушные батареи всегда были популярной технологией, на которую люди обращали внимание. Все ожидали от нее высокой теоретической плотности энергии, но проблем и проблем, связанных с этой технологией, всегда было очень много. Многие представители отрасли отмечали: «Воздушно-литиевые элементы сочетают в себе недостатки топливных элементов и литий-ионных батарей», «слишком много побочных реакций» и другие проблемы. Здесь я также хочу вкратце взглянуть на будущее технологии разряженных литиевых батарей, основываясь на развитии этой статьи и ожиданиях отрасли в отношении аккумуляторных технологий.

Добавляется защитный слой, и этот слой фактически происходит за счет увеличения внутреннего сопротивления (увеличения начальной поляризации) в обмен на стабильность и циклический срок службы. Таким образом, мы можем видеть, что в условиях низкого реакционного тока разница напряжений поляризации первой недели цикла велика (0,88 В), и производительность системы дополнительно снижается по мере продвижения цикла, 1,3 В через 50 недель, и 1,62 В через 550 недель. Напротив, литий-ионные аккумуляторы, которые продаются при малых токах, часто имеют перенапряжение всего 0,1 В, что по-прежнему ясно показывает расстояние от практического применения технологии литий-ионных аккумуляторов.

Эффективность преобразования энергии такой большой поляризации пустых литиевых батарей фактически составляет всего от 60 до 70%, что все еще является очень неприемлемыми данными для практического использования, особенно для силовых батарей. Кроме того, как и во многих направлениях исследований, связанных с нанометрами, результаты исследований разряженных литиевых батарей редко приводятся для объемной энергии (Втч / л), и этот параметр также является решающим параметром для области силовых элементов. Снова цитируется отчет профессора JEFFDAHN, в котором указано, что теоретический объем пустых литиевых батарей составляет 3400 Вт · ч / л (примерно в три раза больше, чем у литий-ионных батарей), поэтому, хотя у него есть преимущество в этом отношении, он не такой большой, как и предполагалось. Если учесть избыток лития, необходимый для литиевых отрицательных электродов, преимущество может быть еще меньше. Следовательно, практическое применение технологии опорожнения лития также требует развития технологии электрода из металлического лития.

Сравнение объема и энергии литиевых и литий-ионных аккумуляторов (теоретическое значение) из отчета Джеффа Дана «Электрически перезаряжаемые металлические батареи по сравнению с усовершенствованными литиевыми аккумуляторами».

Кроме того, в этой статье, кажется, нет никакого упоминания об энергии отношения масс (в Втч / кг). Вы знаете, что для лития мы смотрим на высокую удельную энергию, потому что другие свойства лития на самом деле не идеальны. Поэтому мы также очень надеемся на дальнейшую работу автора, которая предоставит нам информацию и рекомендации в этом отношении. Кроме того, успешное использование вторичных разряженных литиевых батарей все еще не может избавить от зависимости от подходящих катализаторов ORR / OER, и еще труднее найти материалы, которые могут выполнять эти две функции одновременно.

Страница содержит содержимое машинного перевода.