Hvað er litíum-loft rafhlaða í nýrri litíum rafhlöðu tækni?

Li-Air rafhlaða er stór afkastagetu litíumjónarafhlaða sem er þróuð í sameiningu af japanska tæknistofnuninni (Japanese Technologies Institute, vísað til sem "Li-Air") og "Li-Air" (japönsku á japönsku, vísað til sem JSPS) . Bakskaut rafhlöðunnar er litíum málmur og rafskautið er súrefni í loftinu. Rafskautin tvö eru aðskilin með föstu raflausn; rafskautið notar lífrænan raflausn og rafskautið notar vatnsbundið raflausn.

Meðan á losunarferlinu stendur leysist neikvæða rafskautið upp í lífrænu raflausninni sem litíumjónir og fer síðan inn í vatnskennda raflausn jákvæða rafskautsins í gegnum fasta raflausnina; þetta verkefni ætlar að rannsaka nýtt endurnýjanlega orku-rafskaut efni-rafskaut efni kerfi, og nota þetta kerfi til að rafskaut Efnið gangast undir ferli eins og hleðslu og afhleðslu, losun og afhleðslu til að ná skilvirkri stjórn á frammistöðu rafskautsefnisins. Meðan á hleðslu- og afhleðsluferli rafhlöðunnar stendur eru rafeindir fluttar til neikvæða rafskautsins í gegnum leiðaravírinn og litíumjónir fara frá vatnskennda raflausn jákvæða rafskautsins í gegnum fasta raflausnina, fara inn í neikvæða rafskautið og bregðast efnafræðilega við neikvæða rafskautið. rafskaut til að mynda eins konar málmlitíum. Við jákvæða rafskautið missa hýdroxýlhópar rafeindir til að framleiða súrefni.

Með því að skipta um jákvæða raflausnina og neikvæða litíuminn þarf ekki að hlaða litíum-loft rafhlöðuna. Losunargeta þess er allt að 50,000 mAh/g og hefur mikla orkuþéttleika. Í orði, 30 kg af málmi litíum jafngilda losun 40 L af bensíni. orka af. Auðvelt er að endurheimta litíumhýdroxíðið sem er búið til með þessari aðferð og hefur enga mengun fyrir umhverfið. Hins vegar á eftir að leysa vandamál eins og hringrásarstöðugleika efnisins, orkubreytingarnýtni og hátt hlutfall.

Árið 2015 náði litíum-loftrafhlaðan, þróuð af Gray við háskólann í Cambridge, fræðilega meira en 90% orkunýtingarhlutfalli við „meira en 2,000“ hleðslu- og afhleðslulotur, sem ýtti enn frekar undir hagnýtingu litíum-loft rafhlöður. Alþjóðlega viðskiptavélafyrirtækið IBM hóf „Sustainable Transportation“ áætlunina árið 2009, sem miðar að því að þróa litíum-loftrafhlöðu sem hentar rafknúnum ökutækjum heima, sem er gert ráð fyrir að drægni sé um 500 kílómetrar eftir eina hleðslu og afhleðslu. Nýlega hafa Japans Asahi Kasei Corporation, Central Glass og aðrir einnig tekið þátt í þessu verkefni og rannsóknarniðurstöður þeirra munu örugglega stuðla að hagnýtri beitingu litíum-loft rafhlöðutækni.

Lithium-loft rafhlöður hafa mikið úrval af forritum og hægt að nota í rafknúnum ökutækjum, drónum, sólar- og vindorkugeymslu og öðrum sviðum. Í samanburði við hefðbundnar litíumjónarafhlöður hafa litíumloftrafhlöður lengri endingartíma, meiri orkuþéttleika og lægri kostnað. Þar að auki hafa litíum-loft rafhlöður einnig nýstárlega kosti, sem geta hjálpað okkur að byggja upp kolefnissnauða og umhverfisvæna framtíð hraðar.