Qu’est-ce que la batterie lithium-air dans la nouvelle technologie de batterie au lithium ?
Jan 05, 2024
La batterie Li-Air est une batterie lithium-ion de grande capacité développée conjointement par l'Institut japonais des technologies (Institut japonais des technologies, appelé « Li-Air ») et « Li-Air » (en japonais, appelé JSPS). . La cathode de la batterie est en lithium métal et l'anode est en oxygène de l'air. Les deux électrodes sont séparées par un électrolyte solide ; l'électrode utilise un électrolyte organique et l'électrode utilise un électrolyte à base d'eau.
Pendant le processus de décharge, l'électrode négative se dissout dans la solution électrolytique organique sous forme d'ions lithium, puis pénètre dans l'électrolyte aqueux de l'électrode positive à travers l'électrolyte solide ; ce projet prévoit d'étudier un nouveau système de matériau d'électrode-matériau d'électrode d'énergie renouvelable et d'utiliser ce système pour électroder. Le matériau subit des processus tels que la charge et la décharge, la décharge et la décharge pour obtenir un contrôle efficace des performances du matériau d'électrode. Pendant le processus de charge et de décharge de la batterie, les électrons sont transportés vers l'électrode négative via le fil conducteur et les ions lithium passent de l'électrolyte aqueux de l'électrode positive à travers l'électrolyte solide, pénètrent dans l'électrode négative et réagissent chimiquement avec le négatif. électrode pour former une sorte de lithium métallique. Au niveau de l'électrode positive, les groupes hydroxyle perdent des électrons pour produire de l'oxygène.
En remplaçant l'électrolyte positif et le lithium négatif, la batterie lithium-air n'a pas besoin d'être chargée. Sa capacité de décharge atteint 50,000 mAh/g et a une densité énergétique élevée. En théorie, 30 kg de lithium métallique équivalent au rejet de 40 L d’essence. énergie de. L'hydroxyde de lithium préparé par cette méthode est facile à récupérer et ne pollue pas l'environnement. Cependant, des problèmes tels que la stabilité du cycle du matériau, l'efficacité de la conversion d'énergie et le taux élevé restent à résoudre.
En 2015, la batterie lithium-air développée par Gray de l'Université de Cambridge a théoriquement atteint un taux d'utilisation d'énergie de plus de 90 % sous « plus de 2 000 cycles de charge et de décharge, favorisant ainsi l'application pratique de batteries lithium-air. La société internationale de machines commerciales IBM a lancé le programme « Transport durable » en 2009, visant à développer une batterie lithium-air adaptée aux véhicules électriques domestiques, qui devrait avoir une autonomie d'environ 500 kilomètres après une seule charge et décharge. Récemment, les sociétés japonaises Asahi Kasei Corporation, Central Glass et d'autres ont également participé à ce projet, et leurs résultats de recherche favoriseront sûrement l'application pratique de la technologie des batteries lithium-air.
Les batteries lithium-air ont un large éventail d'applications et peuvent être utilisées dans les véhicules électriques, les drones, le stockage d'énergie solaire et éolienne et d'autres domaines. Par rapport aux batteries lithium-ion traditionnelles, les batteries lithium-air ont une durée de vie plus longue, une densité énergétique plus élevée et un coût inférieur. De plus, les batteries lithium-air présentent également des avantages innovants, qui peuvent nous aider à construire plus rapidement un avenir à faibles émissions de carbone et respectueux de l’environnement.