¿Qué es la batería de litio-aire en la nueva tecnología de baterías de litio?
Jan 05, 2024
La batería Li-Air es una batería de iones de litio de gran capacidad desarrollada conjuntamente por el Instituto Japonés de Tecnologías (Instituto Japonés de Tecnologías, denominado "Li-Air") y "Li-Air" (japonés de japonés, denominado JSPS). . El cátodo de la batería es metal litio y el ánodo es oxígeno del aire. Los dos electrodos están separados por un electrolito sólido; el electrodo utiliza un electrolito orgánico y el electrodo utiliza un electrolito a base de agua.
Durante el proceso de descarga, el electrodo negativo se disuelve en la solución de electrolito orgánico como iones de litio y luego ingresa al electrolito acuoso del electrodo positivo a través del electrolito sólido; este proyecto planea estudiar un nuevo sistema de material de electrodo-material de electrodo de energía renovable y utilizar este sistema para electrodo. El material se somete a procesos como carga y descarga, descarga y descarga para lograr un control efectivo del rendimiento del material del electrodo. Durante el proceso de carga y descarga de la batería, los electrones se transportan al electrodo negativo a través del cable conductor, y los iones de litio pasan del electrolito acuoso del electrodo positivo a través del electrolito sólido, ingresan al electrodo negativo y reaccionan químicamente con el negativo. electrodo para formar una especie de litio metálico. En el electrodo positivo, los grupos hidroxilo pierden electrones para producir oxígeno.
Al reemplazar el electrolito positivo y el litio negativo, no es necesario cargar la batería de litio-aire. Su capacidad de descarga es tan alta como 50,000 mAh/g y tiene una alta densidad de energía. En teoría, 30 kg de litio metálico equivalen al desprendimiento de 40 L de gasolina. energía de. El hidróxido de litio preparado mediante este método es fácil de recuperar y no contamina el medio ambiente. Sin embargo, aún quedan por resolver cuestiones como la estabilidad del ciclo del material, la eficiencia de conversión de energía y la alta velocidad.
En 2015, la batería de litio-aire desarrollada por Gray de la Universidad de Cambridge alcanzó teóricamente una tasa de utilización de energía de más del 90% bajo "más de 2,000" ciclos de carga y descarga, promoviendo aún más la aplicación práctica de Baterías de litio-aire. La empresa internacional de máquinas comerciales IBM lanzó el programa "Transporte Sostenible" en 2009, con el objetivo de desarrollar una batería de litio-aire adecuada para vehículos eléctricos domésticos, que se espera que tenga una autonomía de unos 500 kilómetros después de una sola carga y descarga. Recientemente, Asahi Kasei Corporation de Japón, Central Glass y otros también participaron en este proyecto, y los resultados de su investigación seguramente promoverán la aplicación práctica de la tecnología de baterías de litio-aire.
Las baterías de litio-aire tienen una amplia gama de aplicaciones y pueden usarse en vehículos eléctricos, drones, almacenamiento de energía solar y eólica y otros campos. En comparación con las baterías tradicionales de iones de litio, las baterías de litio-aire tienen una vida útil más larga, una mayor densidad de energía y un menor costo. Además, las baterías de litio-aire también tienen ventajas innovadoras, que pueden ayudarnos a construir más rápido un futuro con bajas emisiones de carbono y respetuoso con el medio ambiente.