Cos'è la batteria al litio-aria nella nuova tecnologia delle batterie al litio?

La batteria Li-Air è una batteria agli ioni di litio di grande capacità sviluppata congiuntamente dal Japanese Technologies Institute (Japanese Technologies Institute, denominato "Li-Air") e "Li-Air" (giapponese o giapponese, denominato JSPS) . Il catodo della batteria è al litio metallico e l'anodo è l'ossigeno presente nell'aria. I due elettrodi sono separati da un elettrolita solido; l'elettrodo utilizza un elettrolita organico e l'elettrodo utilizza un elettrolita a base d'acqua.

Durante il processo di scarica, l'elettrodo negativo si dissolve nella soluzione elettrolitica organica sotto forma di ioni di litio, quindi entra nell'elettrolita acquoso dell'elettrodo positivo attraverso l'elettrolita solido; questo progetto prevede di studiare un nuovo sistema di materiale elettrodico-materiale elettrodo a energia rinnovabile e di utilizzare questo sistema per elettrodo. Il materiale viene sottoposto a processi come carica e scarica, scarica e scarica per ottenere un controllo efficace delle prestazioni del materiale dell'elettrodo. Durante il processo di carica e scarica della batteria, gli elettroni vengono trasportati all'elettrodo negativo attraverso il filo conduttore e gli ioni di litio passano dall'elettrolita acquoso dell'elettrodo positivo attraverso l'elettrolita solido, entrano nell'elettrodo negativo e reagiscono chimicamente con quello negativo elettrodo per formare una sorta di litio metallico. All'elettrodo positivo, i gruppi idrossilici perdono elettroni per produrre ossigeno.

Sostituendo l'elettrolita positivo e il litio negativo, non è necessario caricare la batteria litio-aria. La sua capacità di scarica arriva fino a 50,000 mAh/ge ha un'elevata densità di energia. In teoria, 30 kg di litio metallico equivalgono al rilascio di 40 litri di benzina. energia di. L'idrossido di litio preparato con questo metodo è facile da recuperare e non inquina l'ambiente. Tuttavia, restano da risolvere questioni come la stabilità del ciclo del materiale, l'efficienza di conversione energetica e l'elevata velocità.

Nel 2015, la batteria al litio-aria sviluppata da Gray dell'Università di Cambridge ha teoricamente raggiunto un tasso di utilizzo dell'energia superiore al 90% in "più di 2,000" cicli di carica e scarica, promuovendo ulteriormente l'applicazione pratica di batterie al litio-aria. L'azienda internazionale di macchine aziendali IBM ha lanciato il programma "Trasporto sostenibile" nel 2009, con l'obiettivo di sviluppare una batteria litio-aria adatta ai veicoli elettrici domestici, che dovrebbe avere un'autonomia di circa 500 chilometri dopo una singola carica e scarica. Recentemente, anche la giapponese Asahi Kasei Corporation, Central Glass e altri hanno partecipato a questo progetto, e i risultati della loro ricerca promuoveranno sicuramente l'applicazione pratica della tecnologia delle batterie litio-aria.

Le batterie litio-aria hanno una vasta gamma di applicazioni e possono essere utilizzate nei veicoli elettrici, nei droni, nello stoccaggio di energia solare ed eolica e in altri campi. Rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio, le batterie litio-aria hanno una durata maggiore, una maggiore densità energetica e costi inferiori. Inoltre, le batterie litio-aria presentano anche vantaggi innovativi, che possono aiutarci a costruire più rapidamente un futuro a basse emissioni di carbonio e rispettoso dell’ambiente.