Lithium-Luft-Batterie –Versprechen, Herausforderungen und Mechanismus

Lithium-Luft-Batterien sind Batterien, die genug Energie produzieren können, die viel besser ist als erneuerbare Energiequellen. Diese Batterien wurden entwickelt, um die Umwelt zu schützen, da sie keine giftige Luft freisetzen. Diese Batterietypen versprechen die Existenz sehr hoher Dichten und Stromspeicher.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

Weiterlesen

Einige der Herausforderungen, die Lithium-Luft-Batterien nach unten ziehen, machen es den Batterien schwer, auf dem Markt zu expandieren. Der Mechanismus einer Lithium-Luft-Batterie ist einfach und sie erzeugt ihre Energie aus dem Sauerstoff der Luft. Die Luft ist für die Zündung der chemischen Reaktionen verantwortlich, die dann Strom erzeugt.

Versprechen und Herausforderungen von Lithium-Luft-Batterien

Das größte Versprechen der Lithium-Luft-Batterie ist ihre Fähigkeit, die Umwelt zu schonen. Dies geschieht durch die Verwendung von Sauerstoff in der Luft, der eine chemische Reaktion antreibt, die für die meisten Elektrofahrzeuge Strom erzeugt. Zudem ist die Speicherung von Strom sehr vielversprechend, wodurch die Batterie wieder aufgeladen werden kann.

Die Lithium-Luft-Batterie ist sehr effektiv, aber es sind noch wenige Herausforderungen zu bewältigen. Die Instabilität von Materialien ist einer der größten Rückschläge. Viele Untersuchungen haben ergeben, dass die nicht-wässrige Lithiumbatterie die bessere Chance hat, genug Energie für Elektrofahrzeuge zu speichern. Materialien wie die Luftkathode sind für die Batterie von grundlegender Bedeutung, sie haben sich jedoch als unwirksam erwiesen, und daher wird nach mehr Materialien gesucht, um die Batterie zu stabilisieren. Im Moment hat die Luftkathode eine sehr niedrige Leistung.

Unvollständige Reversibilität. Die Irreversibilität wird hauptsächlich durch die Reaktion zwischen dem Elektrolyten, Lithium und anderen gelösten Gasen wie Kohlenstoff(IV)-oxid verursacht. Damit die Lithium-Luft-Batterie weitgehend in der Marktwelt verfügbar ist, muss die unvollständige Reversibilität behoben werden. Dieses Problem kann behoben werden, wenn neue lösliche Elektrolytmaterialien verwendet werden können. Bei nichtwässrigen Batterien müssen auch die Luftelektroden ausgetauscht werden, um bessere Ergebnisse zu erzielen.

Unvollständige Ausnutzung der Kathodenporen. Lithium-Luft-Batterien werden in drei verschiedenen Formen hergestellt. Eine der Formen sind die nichtwässrigen Batterien, die Partikel abgeben, die unlöslich sind und für die Verstopfung der Poren verantwortlich sind. Wenn Kathodenporen verstopft sind, können nur sehr wenige Reaktionen ablaufen, und daher wird die Leistung der Batterie verändert.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

Weiterlesen

Unternehmen für Lithium-Luft-Batterien

Die drei großen Unternehmen, die die Lithium-Luft-Batterien kontrollieren, sind; Mullen Technologies, Inc., Tesla, Inc. und Poly plus Battery Co. Poly plus Battery Company sind eines der drei Unternehmen, die sich mit der Herstellung und Entwicklung einer wiederaufladbaren Lithium-Luft-Batterie befassen. Die von ihnen entwickelten Lithium-Luft-Batterien können nach Angaben des Unternehmens rund 700 % mehr Energie speichern als die bisherigen herkömmlichen lithium-ionen-batterien. Außerdem nutzt die Lithium-Luft-Batterie die Luft, um Energie und Strom zu erzeugen.

Polyplus ist ein seit 1991 bestehendes Unternehmen und beschäftigt sich seit jeher mit der Erfindung der nächst besseren Batterien. Eine der Batterien, die das Unternehmen bekanntermaßen erfunden hat, ist die wasserstabile geschützte Lithiumelektrode. Lithium-Luft-Batterien sind eines der Projekte, an denen das Unternehmen gearbeitet hat, um Elektrofahrzeuge schneller und kostengünstiger zu bewegen.

Mullen-Technologien sind eines der besten Unternehmen für die Herstellung von Elektrofahrzeugen und Batterien. Das Unternehmen baut Infrastrukturen, die die Massenproduktion von Elektrofahrzeugen unterstützen. Eine der Hauptaufgaben des Unternehmens besteht darin, Materialien für die Herstellung vieler Elektrofahrzeuge zu beschaffen, und Lithium-Luft-Batterien sind eines der Materialien, die sie verwenden wollten.

Tesla ist einer der anderen Hersteller von Elektrofahrzeugen und setzt dabei auf den Einsatz von Lithium-Luft-Batterien. Das Unternehmen will die schnellsten Elektroautos produzieren, die gleichzeitig profitabel und bezahlbar sind. Tesla Company hat Anstrengungen unternommen, um Batterien zu entwickeln, die die Elektrofahrzeuge unterstützen. Die drei Unternehmen sind Konkurrenten, da sie alle schnell und kostengünstig Elektroautos herstellen wollen.

Lithium-Luft-Batteriemechanismus

Der Lithium-Luft-Akku ist im Vergleich zum lithium-ionen-akku leichter. Die Batterie funktioniert, indem sie den Sauerstoff der Luft verwendet, um mit den Lithiumionen an der Anode zu reagieren. Wenn die Sauerstoffmoleküle mit den Lithiumionen reagieren, entsteht Lithiumperoxid. Nach der Reaktion wird elektrische Energie erzeugt, die ausreicht, um ein Auto anzutreiben.

Das gebildete Lithiumperoxid ist jedoch kein guter Elektrolyt, da es die Elektrode bedeckt und die Übertragung von Elektronen verhindert. Ohne die Übertragung der Elektronen ist die Reaktion tot und es wird keine Energie erzeugt. Die Lösung für dieses Problem besteht darin, immer darauf zu achten, dass dem Elektrolyten Lithiumiodid und wenig Wasser zugesetzt wird. Die Kombination des Obigen stellt sicher, dass die Elektrode frei ist, um Elektronen zu leiten.

Bei Zugabe von Wasser und Lithiumjodid entsteht Lithiumhydroxid. Das Hydroxid liegt in Form von Kristallen vor und konzentriert sich auf die Poren der Kohlenstoffelektrode. Das Beste ist, dass die Konzentration der Kristalle die Spannungsversorgung im Akku nicht stört. Es ist von grundlegender Bedeutung, dass das Lithiumiodid in Verbindung mit Wasser nur als Vermittler wirkt.

Fazit

An Lithium-Luft-Batterien wurde viel geforscht, und viele Forscher sind sich sicher, dass die Elektroautos mit der Kombination der richtigen Materialien die Batterie nutzen können. Dies zeigt auch, dass der kommerzielle Markt für Elektroautos vielversprechend ist, wenn die Lithium-Luft-Batterien zu 100 % effektiv sind. Die drei großen Hersteller von Elektroautos haben bewiesen, dass die Fahrzeuge mit wenigen Änderungen an der Batterie schneller fahren können und zu einem erschwinglichen Preis erworben werden können.

Die Lithium-Luft-Batterie ist umweltfreundlich und reduziert den Bedarf an schädlichen Kraftstoffressourcen. Die wenigen genannten Herausforderungen lassen Forscher nach Wegen suchen, sie zu ändern und die Lithium-Luft-Batterie zu 100 % effektiv und zuverlässig zu machen. Die Nachfrage nach umweltschonenden Elektrofahrzeugen steigt und viele Unternehmen wie; Tesla, Mullen Technologies und Poly plus Battery Company arbeiten an der besten Lithium-Luft-Batterie.