鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:3216次 | 2020年12月16日
空氣電池的優(yōu)缺點(diǎn)
空氣電池
鋰空氣電池是以鋰為正極,空氣中的氧為負(fù)極反應(yīng)的電池。
放電過程:鋰在陽極釋放電子,形成鋰正離子(Li+),鋰正離子通過電解質(zhì)數(shù)據(jù),與陰極處的氧結(jié)合,電子通過外部電路形成氧化鋰(Li2O)或過氧化鋰(Li2O2),并停留在陰極處。鋰空氣電池的開路電壓為2.91v。
新型鋰空氣電池在空氣中以0.1A/g的放電速率放電時(shí),放電能量約為9000mAh/g。一旦鋰空氣電池的放電只能達(dá)到700~3000mAh/g,可以說已經(jīng)結(jié)束了能量的實(shí)質(zhì)性新增。另外,充電能量也達(dá)到了9600mAh/g左右。若用水溶液代替水溶性凝膠,可在空氣中持續(xù)放電20天,其放電可達(dá)50000mAh/g左右,約為原來的10倍。由于鋰空氣電池的功率已經(jīng)是鋰離子電池的10倍左右,因此新技術(shù)的總功率大約是鋰離子電池的100倍。
雖然鋰空氣電池具有明顯的優(yōu)勢,但其缺點(diǎn)也十分突出,大規(guī)模商業(yè)化之間必然存在一定的滯后性。過氧化物鋰是電池的活性產(chǎn)物,而超氧化物鋰是反應(yīng)中心的活性產(chǎn)物,反應(yīng)活性高,會(huì)使電解液發(fā)生分化,所以經(jīng)過幾次充放電循環(huán)后,電池功率會(huì)急劇下降,電池壽命短。由于過氧化物鋰的導(dǎo)電功能較差,充電時(shí)難以區(qū)分,對(duì)充電電壓的高要求也會(huì)導(dǎo)致電解液和碳電極的分化副用途。放電時(shí),過氧化鋰會(huì)堵塞多孔碳電極,導(dǎo)致放電提前。充電時(shí),鋰金屬負(fù)極的表面會(huì)樹突狀地向正極生長,畢竟可能會(huì)造成短路,存在安全隱患;鋰與空氣中的水蒸氣、氮和二氧化碳發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致陰極數(shù)據(jù)耗盡,最終使電池失活。