01 Quae sunt gravida lithio-aera et gravida lithio-sulphur?
Li-air altilium
Lithium-air pugna utitur oxygenio ut electrode reactante affirmativo et lithio metallico ut electrode negativo.Habet densitatem energiam theoricam altam (3500wh/kg), et densitas ipsa energiae 500-1000wh/kg attingere potest, quod multo altior est quam systematis altilium placitum lithium-ion.Lithium-air gravida componuntur ex electrodes, electrolytes et electrodes negativi.In systematibus altilium non aqueis, purus oxygenii nunc usus est sicut gasi reactionis, sic gravida lithium-aer gravida etiam lithium-oxygeni gravida vocari possunt.
Anno 1996, Abraham et al.feliciter convenerunt primam altilium lithium aqueum non-aerem in officina laboratorium.Tunc investigatores operam dare coeperunt reactionem electrochemicam internam et mechanismum gravidarum lithium-aeris non aqueum;in 2002, Read et al.inventum electronicum batteries electrici lithii-aeris pendere in materia electronico solvendo et aere cathode;in 2006, Ogasawara et al.spectrometer Missae adhibita, probatum est primum Li2O2 oxidized et oxygenii dimissum in impetu, quod confirmatum reversibilitatem electrochemicam de Li2O2.Ergo gravida lithium-aer multum attentionem et progressionem rapidam acceperunt.
Lithium sulphuris altilium
Pugna Lithium-sulphur secundarium systematis altilium secundum convertitur reactionem altae capacitatis specificae sulphuris (1675mAh/g) et metalli lithii (3860mAh/g), cum media intentione missionum circiter 2.15V.Densitas energiae theoricae eius attingere potest 2600wh/kg.Materiae eius rudis utilitates habent humilis sumptus et amicitiae environmental, sic magnae progressionis potentiae.Inventio lagunculorum lithii-sulphuris annis 1960 reduci potest, cum Herbert et Ulam pro pila patentibus applicati sunt.Prototypum huius altilium lithii-sulphuris adhibitum est lithium vel lithium mixturae ut materia electrode negativa, sulphur ut electrode positivi materia et composita ex aminis aliphaticis saturatis.de electrolytici.Paucis annis post, gravida lithium-sulphuris aucta sunt solutionibus organicis inducendis ut PC, DMSO, DMF, et 2.35-2.5V gravidae consecutae sunt.Nuper ab annis 1980, aetheres in gravida lithium-sulphuris utiles probati sunt.In studiis subsequentibus, inventio electrolytici aetheris fundati, usus LiNO3 ut electrolytici additivi, propositio electrodes carbonis/sulphur compositi positivo patuerunt investigationis batteries sulphuris lithii-sulphuris.
02 Opus principium altilium aeris lithii et altilium lithii-sulphur
Li-air altilium
Secundum diversos statis electronicorum usus, lithium-aeris gravida dividi possunt in systemata aquea, systemata organica, systemata hybrida aqua-organica, et omnes gravidae aeris lithii solidi.Inter eos, ob gravidae aeris capacitatem specificam lithii-aeris utentes electrolytici aqua fundati, difficultates in metallo tuendo lithium, et pauperum reversibilitas systematis, non-aqueum gravidae organicae lithii aeris, et omnia solida-lithium aeris. gravida nunc latius utuntur.Investigationes.Lithium-aeris gravidae non aqueae ab Abrahamo et Z.Jiang anno 1996 primum propositae sunt. Reactio missionis in Figura demonstratur 1. Reactio contraria est.Electrolytus maxime utitur electrolytico vel solido electrolytico organico, et missio productum maxime Li2O2, productum insolubile est in electrolytico, et facile est cumulare in aerem positivi electrode, afficiens dimissionem capacitatis pilae lithii aeris.
Lithium-aer gravida commoda habent energiae ultra-altae densitatis, amicitiae environmental, et parvi pretii, sed investigatio eorum adhuc in infantia est, et adhuc multae difficultates solvendae sunt, sicut catalysis reductionis oxygenii, oxygenii permeabilitas et hydrophobicitas electrodes aeris et deactivatio electrodes aeris etc.
Lithium sulphuris altilium
Lithium-sulphur gravida maxime utuntur compositionibus elementis sulphuris vel sulphuris fundatis sicut electrode positivi materia pilae, et lithium metallicum maxime adhibetur pro electrode negativo.In processu dimissionis, metallum lithium ad electrode negativo sito oxidized est ut electronicum amittat et iones lithium generaret;deinde electronica ad positivum per ambitum externum transferuntur, et lithium generati transferuntur ad electrodem positivi per electrolytum cum sulphure ad polysulfidem formandum.Lithium (LiPSs), tum ulterius agere ut lithium sulfidium generaret ad processum missionis perficiendum.Lithium iones in LiPSs incurrentes redeunt ad electrode negativo per electrolytum, dum electrons recipiunt ad electrodam negativum per ambitum externum, ut lithium metallicum cum lithio ions formet, et LiPSs ad sulphurem redigantur ad positivi electrodam ad perficiendum. processus notantes.
Processus dimissionis batterie lithii-sulfuris praecipue est multi-gradus, multi-electron, multi phase complexi reactionem electrochemicam in cathode sulphuris, et LiPSs cum diversis catenis in se invicem transformantur per processum criminis dimissionem.In processu missione, reactionem quae ad electrode positivo occurrere potest in Figura II ostenditur, et reactionem ad electrode negativo in Figura III ostenditur.
Commoda gravida lithio-sulphur valde perspicua sunt, sicut capacitas speculativa altissima;dolor non est in materia, et dolor evolutionis reactio non erit, ergo salus effectus est bonum;sulphuris copia abundat et elementi sulphur vilis est;environmentally- amica est et humilis toxicity habet.Sed gravida lithium-sulphur etiam problemata quaedam provocantia habent, ut lithium polysulfide pectinis effectum;insulae sulphuris elementi et eius ructus;problemate magnarum voluminum mutationes;instabiles SEI et quaestiones tutae per lithium anodes;se-ominum phaenomenon, etc.
Cum nova generationis systematis altilium secundarii, batteries lithium-aeris et batteries lithium-sulphurei valde altae theoricae specificae capacitatis bonae habent, et ab investigatoribus et pugna secundaria mercatus magnas attentionem attraxerunt.In praesenti, hae duae gravidae adhuc multae quaestiones scientificae et technicae adversantur.In scaena primae investigationis in pugna evolutionis sunt.Praeter peculiarem capacitatem ac stabilitatem pilae cathodae materialis, quae ulterius meliorandi sunt, cardinis constitutiones, ut salus pugnae, etiam instanter resolvenda est.In posterum hae duae novae gravidae species adhuc continua emendatione technica indigent ad vitia eorum tollenda ut ampliori applicatione expectationes aperiant.
Post tempus: Apr-07-2023