Lithium-Luft-Batterien wurden entwickelt

Laut ausländischen Medienberichten haben Forscher neue Lithiumbatterien entwickelt, die möglicherweise fünfmal mehr Strom haben als aktuelle Lithiumbatterien. Das Design verwendet Lithium, um mit Sauerstoff zu reagieren, der aus der Luft extrahiert wird, wodurch das Gewicht der Lithiumbatterie reduziert wird, die in Zukunft in Mobiltelefonen, Laptops und Elektrofahrzeugen verwendet werden kann, und kann sogar die Reichweite von Elektrofahrzeugen erweitern.

Das Team wurde von Amin Salehi-Khojin von der University of Illinois und Larry Curtics vom Argonne National Laboratory geleitet. Das Team brachte viele Designideen vor, die darauf abzielen, die chemischen Reaktionen in der Batterie zu begrenzen, damit der Produktprototyp seiner Lithium-Luft-Batterie erfolgreich 700 Lade- und Entladevorgänge erzielen kann.

Die Batterie ist auf der Anode der Batterie mit einer dünnen, amorphen Kohlenstoffbeschichtung aus Lithiumcarbonat beschichtet, die den Fluss von Lithiumionen erleichtert und gleichzeitig größere Sauerstoffmoleküle und Kohlendioxid blockiert. Das Team entwickelte auch einen neuen Elektrolyten, der eine ionische Lösung namens 1-Ethyl-3-methylimidazol-Tetrafluorbonat und Dimethylsulfoxid verwendet.

Der Schlüssel zu dieser Lithium-Luft-Batterie ist ihre Kathode, bei der negativ geladene Elektroden in die Batterie eintreten und Sauerstoff aus der Luft ziehen. Nachdem die Metallkanten und die ionischen Lösungen im Elektrolyten kombiniert wurden, wird ein Katalysator synthetisiert, um Lithium mit Sauerstoff zu reagieren und Lithiumperoxid zu erzeugen.

Der Katalysator kann andere Reaktionen wie die Bildung von Lithiumoxid so weit wie möglich hemmen. Dieser Reaktionsprozess kann nicht vermieden werden. Lithiumoxid kann mit Kohlendioxid, Stickstoff oder Wasser in der Luft reagieren und die Leistung der Batterie beeinträchtigen.

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