01 Литий-һава батареялары һәм литий-күкерт батареялары нәрсә ул?
① Ли-һава батареясы
Литий-һава батареясы кислородны уңай электрод реакторы, металл литий тискәре электрод буларак куллана.Аның югары теоретик энергия тыгызлыгы (3500wh / кг) бар, һәм аның энергия тыгызлыгы 500-1000wh / кгга җитә ала, бу гадәти литий-ион батарея системасыннан күпкә югарырак.Литий-һава батарейкалары уңай электродлардан, электролитлардан һәм тискәре электродлардан тора.Су булмаган батарея системаларында саф кислород реакция газы буларак кулланыла, шуңа күрә литий-һава батарейкаларын литий-кислород батареялары дип тә атарга мөмкин.
1996 елда, Ибраһим һ.б.лабораториядә беренче су булмаган литий-һава батареясын уңышлы җыйды.Аннары тикшерүчеләр эчке электрохимик реакциягә һәм су булмаган литий-һава батарейкаларының механизмына игътибар итә башладылар;2002, Уку һ.б.литий-һава батарейкаларының электрохимик эшләвенең электролит эретүче һәм һава катод материалларына бәйле булуын ачыклады;2006 елда, Огасавара һ.б.масса спектрометры кулланылды, беренче тапкыр Li2O2 оксидлашуы һәм зарядлау вакытында кислород чыгарылуы исбатланды, бу Li2O2 электрохимик кире әйләнешен раслады.Шуңа күрә литий-һава батарейкалары зур игътибар һәм тиз үсеш алды.
Ith Литий-күкерт батареясы
Литий-күкерт батареясы - югары специфик күкерт (1675mAh / g) һәм литий металлның (3860mAh / g) кире реакциясенә нигезләнгән икенчел батарея системасы, уртача агызу көчәнеше якынча 2,15В.Аның теоретик энергия тыгызлыгы 2600wh / кгга җитә ала.Аның чималы аз чыгымлы һәм экологик дуслык өстенлекләренә ия, шуңа күрә аның үсеш потенциалы зур.Литий-күкерт батарейкаларын уйлап табу 1960-нчы еллардан башлана, Герберт һәм Улам батарея патентына мөрәҗәгать иткәндә.Бу литий-күкерт батарейкасының прототибы литий яки литий эритмәсе тискәре электрод материалы, күкерт уңай электрод материалы буларак һәм алифатик туендырылган аминнардан торган.электролит.Берничә елдан соң, литий-күкерт батарейкалары PC, DMSO, DMF кебек органик эреткечләр кертеп яхшыртылды, һәм 2.35-2.5V батарейкалар алынды.1980-нче еллар ахырына эфирның литий-күкерт батареяларында файдалы булуы исбатланды.Киләсе тикшеренүләрдә эфирга нигезләнгән электролитларны табу, LiNO3-ны электролит кушылмасы итеп куллану, углерод / күкерт композитлы уңай электродлар тәкъдим итү литий-күкерт батарейкаларының тикшеренү көчен ачты.
02 Литий-һава батареясы һәм литий-күкерт батареясы эш принцибы
① Ли-һава батареясы
Кулланылган электролитның төрле халәтләре буенча, литий-һава батарейкаларын су системаларына, органик системаларга, су-органик гибрид системаларга һәм каты-каты литий-һава батарейкаларына бүлеп була.Алар арасында, су нигезендәге электролитлар кулланып, литий-һава батарейкаларының түбән сыйдырышлыгы, литий металлны саклаудагы кыенлыклар, системаның начар кире әйләнеше, су булмаган органик литий-һава батарейкалары һәм каты дәүләт литий-һава. батареялар хәзерге вакытта киң кулланыла.Тикшеренү.Су булмаган литий-һава батарейкалары беренче тапкыр Ибраһим һәм З. Jiзян тарафыннан 1996-нчы елда тәкъдим ителгән. Агызу реакциясе тигезләмәсе 1-нче рәсемдә күрсәтелгән, зарядлау реакциясе киресенчә.Электролит нигездә органик электролит яки каты электролит куллана, һәм чыгару продукты нигездә Li2O2, продукт электролитта эри алмый, һәм литий-һава аккумуляторының агызу көченә йогынты ясап, һавада уңай электродта туплау җиңел.
Литий-һава батарейкалары ультра югары энергия тыгызлыгы, экологик дуслык һәм арзан бәянең өстенлекләренә ия, ләкин аларның тикшеренүләре әле дә башлана, һәм әле чишелергә тиешле күп проблемалар бар, мәсәлән, кислород киметү реакциясенең катализы, кислород үткәрүчәнлеге һәм һава электродларының гидрофобиклыгы, һава электродларын деактивацияләү һ.б.
Ith Литий-күкерт батареясы
Литий-күкерт батарейкалары, нигездә, күкерт яки күкерт нигезендәге кушылмаларны батарейканың уңай электрод материалы итеп кулланалар, һәм металл литий нигездә тискәре электрод өчен кулланыла.Агызу процессында тискәре электродта урнашкан металл литий электронны югалту һәм литий ионнары чыгару өчен оксидлаштырыла;аннары электроннар тышкы схема аша уңай электродка күчерелә, һәм барлыкка килгән литий ионнары да электролит аша уңай электродка күчә, күкерт белән реакциядә полисульфид барлыкка килә.Литий (LiPS), аннары агызу процессын тәмамлау өчен литий сульфид чыгару өчен реакция.Зарядлау процессында, LiPS-лардагы литий ионнары электролит аша тискәре электродка кире кайталар, ә электроннар тискәре схемага тышкы схема аша литий ионнары белән литий металл формалаштыралар, һәм LiPSs уңай электродта күкерткә кимиләр. зарядлау процессы.
Литий-күкерт батарейкаларының агызу процессы, нигездә, күп этаплы, күп электрон, күкерт катодында күп фазалы катлаулы электрохимик реакция, һәм төрле чылбыр озынлыгы булган LiPS корылма-агызу процессында бер-берсенә үзгәртелә.Агызу процессы вакытында уңай электродта булырга мөмкин реакция 2 нче рәсемдә, тискәре электродтагы реакция 3 нче рәсемдә күрсәтелгән.
Литий-күкерт батарейкаларының өстенлекләре бик ачык, мәсәлән, бик югары теоретик куәт;материалда кислород юк, һәм кислород эволюциясе реакциясе булмаячак, шуңа күрә куркынычсызлык күрсәткечләре яхшы;күкерт ресурслары мул һәм элементлы күкерт арзан;ул экологик яктан чиста, аз токсиклылыгы бар.Ләкин, литий-күкерт батарейкаларында кайбер катлаулы проблемалар бар, мәсәлән, литий полисульфид шаттл эффекты;элементлы күкерт изоляциясе һәм аны чыгару продуктлары;зур күләмдәге үзгәрешләр проблемасы;тотрыксыз SEI һәм литий анодлар аркасында килеп чыккан куркынычсызлык проблемалары;үз-үзен җибәрү күренеше һ.б.
Икенчел батарея системасының яңа буыны буларак, литий-һава батарейкалары һәм литий-күкерт батарейкалары бик югары теоретик конкрет сыйдырышлык кыйммәтләренә ия, һәм тикшерүчеләрнең һәм икенчел батарея базарының игътибарын җәлеп иттеләр.Хәзерге вакытта бу ике батарея күп фәнни-техник проблемалар белән очраша.Алар батарея үсешенең башлангыч тикшеренү этабында.Алга таба камилләштерергә кирәк булган батарея катод материалының конкрет сыйдырышлыгына һәм тотрыклылыгына өстәп, батарея куркынычсызлыгы кебек төп проблемаларны да тиз арада чишәргә кирәк.Киләчәктә бу ике яңа төр батарея әле дә киң куллану перспективаларын ачу өчен кимчелекләрен бетерү өчен өзлексез техник камилләштерүгә мохтаҗ.
Пост вакыты: 07-2023 апрель