鉅大LARGE | 點擊量:1102次 | 2021年03月01日
鋰空氣電池重要的分類
整體上,鋰空氣電池可以分成六類:有機體系、水體系、離子液體體系、有機-水雙電解質(zhì)體系、全固態(tài)體系和鋰-空氣-超級電容電池。
1.水系鋰空氣電池;水系電解質(zhì)鋰空氣電池,電解質(zhì)是不同酸堿度的各種水溶液,在酸性和堿性不同的電解質(zhì)中,電池發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也不同。鋰金屬在水系電解質(zhì)中腐蝕嚴重,自放電率特別高,使得電池循環(huán)性和庫倫效率都非常低。
2.有機系鋰空氣電池;該體系采用金屬鋰片作為負極,氧氣做正極,聚丙烯腈(PAN)基聚合物作為電解質(zhì)(溶劑PC、EC),開路電壓(OCV)在3V左右,比能量(不計入電池外殼)為250350Wh/kg。這個數(shù)據(jù),拿到當前看,比較高,但與鋰單質(zhì)的理論極限相比,低太多。
3.水-有機雙液體系鋰空氣電池;水-有機雙液體系鋰空氣電池的基本形式,電池中負極金屬鋰處于有機電解液中,正極空氣電極一側(cè)電解液為KOH水溶液,中間以超級鋰離子導(dǎo)通玻璃膜隔開。這種新構(gòu)型鋰空氣電池的新穎之處在于不用擔心有機體系中空氣電極反應(yīng)產(chǎn)物堵塞電極微孔的問題,水相中的氧氣在空氣電極上還原成可溶于水的LiOH。
4.全固態(tài)鋰空氣電池;全固態(tài)鋰空氣電池,中間的電解質(zhì)由3部分組成,最中間一層比例最大的是耐水性很好的玻璃陶瓷,靠近鋰負極和氧氣正極分別是兩個薄層的不同的高分子材質(zhì)。全固態(tài)鋰空氣電池不存在漏液問題,安全性有所提高,但固態(tài)電解質(zhì)與鋰負極、空氣電極、包括固態(tài)電解質(zhì)內(nèi)部的接觸,不會像液體電解質(zhì)那樣緊密,這就可能造成電池內(nèi)阻增大。相對有機體系鋰空氣電池,該體系構(gòu)造也較復(fù)雜。