新的锂空气电池的性能是锂离子的四倍

新的更安全的电池比锂离子电池可以存储更多的能量

缩略图

伊利诺伊理工学院的研究人员(IIT)和美国能源部(母鹿)Argonne国家实验室已经开发了一种锂空气电池设计,可以为家用飞机和长途卡车提供动力。

该研究发表在最近的一期科学,,,,DOE车辆技术办公室基础能源科学办公室通过关节储能研究中心。必威体育app官网下载

该锂空气电池中的主要新组件是固体电解质,而不是通常的液体品种。

带有实心电解质的电池不容易遇到与锂离子和其他电池类型中使用的液体电解质相关的安全问题,这些电池可能过热并着火。

该团队用实心电解质的电池化学反应可能会在锂离子电池以上的四倍上增加四倍,从而转化为较长的驾驶范围。

Argonne杰出研究员拉里·柯蒂斯(Larry Curtiss)说:“锂空气电池的预计能量密度最高,即锂离子以外的下一代电池所考虑的任何电池技术。”

该团队的新固体电解质由纳米颗粒形式相对便宜的元素制成的陶瓷聚合物材料组成。

固体使化学反应在排出时产生氧化锂(LI2O)。

Argonne Chemist Rachid胺说:“超氧化锂或过氧化锂的化学反应仅涉及一个或两个每个氧气分子存储的电子,而氧化锂的化学反应涉及四个电子。”

更多的电子意味着更高的能量密度。

该团队表示,其锂空气设计是第一个在室温下达到四电子反应的锂空气电池。

它还可以用来自周围环境的空气提供的氧气运行,并且有能力与空气一起运行,以避免需要氧气罐进行操作 - 这是早期设计的问题。

该团队采用许多不同的技术来确定实际上正在发生四电子反应。

一种关键技术是在阴极表面上放电产物的透射电子显微镜,该电子显微镜为四电子排放机制提供了宝贵的见解。

过去的锂空气测试细胞的循环寿命很短。但是,该团队确定,通过建造和操作1000个周期的测试单元,这并不是其新电池设计的情况,这表明了其在重复充电和放电上的稳定性。

随着进一步的开发,研究人员预计,他们的新设计对锂空气电池的新设计也达到了每公斤1200瓦小时的创纪录能量密度。

本月初,斯坦福大学和SLAC国家加速器实验室的研究人员他们解决了新锂金属电池中短路和故障的持续问题背后的奥秘。

一月份,Daegu Gyeongbuk科学技术研究所的研究人员说,他们已经发达通过磁性纳米颗粒的一种新的电解质技术,可以改善下一代锂电池的稳定性和寿命。

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