Was sind die wichtigen Parameter, die die praktische Anwendung von Lithium-Sauerstoff-Batterien einschränken?

Die Lithium-Luft-Batterietechnologie war schon immer eine heiße Technologie, auf die die Leute achten. Die hohe theoretische Energiedichte wurde von allen erwartet, aber die Probleme und Herausforderungen dieser Technologie waren schon immer sehr groß. Immer mehr Menschen in der Branche wiesen darauf hin: "Lithium-Luftzellen kombinieren die Mängel von Brennstoffzellen und Lithium-Ionen-Batterien" und "zu viele reaktionsseitige Reaktionen" und andere Probleme. Hier möchte ich auch einen kurzen Ausblick auf die Zukunft der Lithium-Leer-Batterietechnologie geben, basierend auf der Entwicklung dieses Artikels und den Erwartungen der Branche an die Batterietechnologie.

Die Schutzschicht wird hinzugefügt, und diese Schicht geht tatsächlich zu Lasten der Erhöhung des Innenwiderstands (Erhöhung der anfänglichen Polarisation) im Austausch gegen Stabilität und zyklische Lebensdauer. Daher können wir sehen, dass unter der Bedingung eines niedrigen Reaktionsstroms die Polarisationsspannungsdifferenz des ersten Wochenzyklus groß ist (0,88 V) und die Leistung des Systems im Verlauf des Zyklus weiter abgeschwächt wird, 1,3 V nach 50 Wochen. und 1,62 V nach 550 Wochen. Im Gegensatz dazu weisen Lithium-Ionen-Batterien, die unter kleinen Strömen im Handel erhältlich sind, häufig nur ein Überpotential von 0,1 V auf, was immer noch deutlich die Entfernung von der praktischen Anwendung der Lithium-Ionen-Batterietechnologie zeigt.

Die Energieumwandlungseffizienz einer derart großen Polarisation von Lithium-Leerbatterien beträgt tatsächlich nur 60 bis 70%, was für den praktischen Gebrauch, insbesondere für Leistungsbatterien, immer noch sehr inakzeptable Daten sind. Darüber hinaus werden, wie bei vielen nanometerbezogenen Forschungsrichtungen, die Forschungsergebnisse von Lithium-Leerbatterien selten für die volumetrische Energie (Wh / L) angegeben, und dieser Parameter ist auch ein entscheidender Parameter für das Feld der Leistungszellen. Wieder zitiert aus dem Bericht von Professor JEFFDAHN, in dem darauf hingewiesen wurde, dass das theoretische Volumen von Lithium-leeren Batterien 3400 Wh / L beträgt (etwa das Dreifache des Volumens von Lithium-Ionen-Batterien). Obwohl diesbezüglich ein Vorteil besteht, ist es nicht so groß wie es sich vorgestellt hatte. Wenn Sie den für Lithium-Negativelektrodenanwendungen erforderlichen Lithiumüberschuss berücksichtigen, kann der Vorteil sogar noch geringer sein. Daher erfordert die praktische Anwendung der Lithium-Leer-Technologie auch die Weiterentwicklung der Lithium-Metall-Elektrodentechnologie.

Der Volumen-Energie-Vergleich von Lithium- und Lithiumionenbatterien (theoretischer Wert), extrahiert aus Jeff Dahns Bericht "Elektrisch wiederaufladbare Metallbatterien im Vergleich zu fortgeschrittenen lithiumbatterien".

Darüber hinaus scheint es in diesem Artikel keinen Hinweis auf das Massenverhältnis Energie (in Wh / kg) zu geben. Sie wissen, für Lithium geht es um eine hohe spezifische Energie - weil die anderen Eigenschaften von Lithium eigentlich nicht ideal sind. Daher freuen wir uns auch sehr auf die weitere Arbeit des Autors, um uns diesbezüglich Informationen und Anleitungen zu geben. Darüber hinaus kann der erfolgreiche Einsatz von sekundären Lithium-leeren Batterien die Abhängigkeit von geeigneten ORR / OER-Katalysatoren immer noch nicht beseitigen, und es ist noch schwieriger, Materialien zu finden, die diese beiden Funktionen gleichzeitig ausführen können.

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