Pin Lithium-air trong Công nghệ Pin Lithium Mới là gì?

Pin Li-Air là loại pin lithium-ion dung lượng lớn được phát triển bởi Viện Công nghệ Nhật Bản (Viện Công nghệ Nhật Bản, gọi tắt là "Li-Air") và "Li-Air" (tiếng Nhật của tiếng Nhật, gọi tắt là JSPS) . Cực âm của pin là kim loại lithium và cực dương là oxy trong không khí. Hai điện cực được ngăn cách bằng chất điện phân rắn; điện cực sử dụng chất điện phân hữu cơ và điện cực sử dụng chất điện phân gốc nước.

Trong quá trình phóng điện, điện cực âm hòa tan trong dung dịch điện phân hữu cơ dưới dạng các ion lithium, sau đó đi vào dung dịch điện phân nước của điện cực dương thông qua chất điện phân rắn; dự án này có kế hoạch nghiên cứu một hệ thống vật liệu điện cực-vật liệu điện cực năng lượng tái tạo mới và sử dụng hệ thống này để tạo điện cực. Vật liệu trải qua các quá trình như sạc và xả, xả và phóng điện để đạt được khả năng kiểm soát hiệu quả hiệu suất của vật liệu điện cực. Trong quá trình sạc và xả pin, các electron được vận chuyển đến điện cực âm thông qua dây dẫn và các ion lithium truyền từ chất điện phân nước của điện cực dương qua chất điện phân rắn, đi vào điện cực âm và phản ứng hóa học với cực âm. điện cực để tạo thành một loại lithium kim loại. Ở điện cực dương, các nhóm hydroxyl mất electron để tạo ra oxy.

Bằng cách thay thế chất điện phân dương và pin âm, pin lithium-không khí không cần phải sạc. Khả năng phóng điện của nó lên tới 50,000 mAh/g và có mật độ năng lượng cao. Về lý thuyết, 30 kg lithium kim loại tương đương với việc giải phóng 40 L xăng. năng lượng của. Liti hydroxit được điều chế bằng phương pháp này dễ thu hồi và không gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, các vấn đề như độ ổn định chu trình của vật liệu, hiệu suất chuyển đổi năng lượng và tốc độ cao vẫn cần được giải quyết.

Vào năm 2015, pin lithium-không khí do Gray thuộc Đại học Cambridge phát triển về mặt lý thuyết đã đạt được tỷ lệ sử dụng năng lượng hơn 90% trong chu kỳ sạc và xả "hơn 2,000", thúc đẩy hơn nữa ứng dụng thực tế của pin lithium-không khí. Công ty kinh doanh máy quốc tế IBM đã phát động chương trình "Giao thông bền vững" vào năm 2009, nhằm phát triển pin lithium-không khí phù hợp cho xe điện gia đình, dự kiến ​​sẽ có phạm vi hoạt động khoảng 500 km sau một lần sạc và xả. Gần đây, Tập đoàn Asahi Kasei của Nhật Bản, Central Glass và các công ty khác cũng đã tham gia vào dự án này và kết quả nghiên cứu của họ chắc chắn sẽ thúc đẩy ứng dụng thực tế của công nghệ pin lithium-không khí.

Pin lithium-air có nhiều ứng dụng và có thể được sử dụng trong xe điện, máy bay không người lái, kho lưu trữ năng lượng mặt trời và gió và các lĩnh vực khác. So với pin lithium-ion truyền thống, pin lithium-air có tuổi thọ dài hơn, mật độ năng lượng cao hơn và chi phí thấp hơn. Hơn nữa, pin lithium-không khí còn có những ưu điểm sáng tạo, có thể giúp chúng ta xây dựng một tương lai ít carbon và thân thiện với môi trường nhanh hơn.