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日本研究人员开发锂空气电池 能量密度达到500 Wh/kg

发表时间:2022-01-15 15:00

锂空气电池(LABs)是改进当前储能技术的众多途径之一。这种电池及其他金属-空气电池因具有高能量密度潜力,受到研究人员青睐。然而,开发此类技术也存在一定挑战,如效率低和循环寿命短。

    (图片来源:NIMS)

  据外媒报道,日本国家材料科学研究所(National Institute for Materials Science)和软银集团(Softbank)的研究人员开发了一种可充电的锂空气电池。据称这种电池的能量密度,远远超过传统锂离子电池。

  与其他处于研究层面的LABs一样,该电池依靠锂为负极,氧用于多孔碳正极。该设备中含有10个堆叠电芯,尺寸为4 cm×5 cm,单层电芯中带有2 cm×2 cm的电极。研究人员表示:“在堆叠式电芯结构中,氧气需要在气体扩散层中沿水平方向传输。然后,氧气需要进一步向垂直方向输送,才能穿过整个正极部分。”

  在室温下运行时,这种电池的重量能量密度为500 Wh/kg,约为目前锂离子电池的两倍。就能量密度和循环次数而言,其表现非常卓越。

  研究人员指出,已有许多报告证明,LAB可成功运行超过100次循环,实现长时间充/放电过程。然而,在实际的电芯层面上,估计其能量密度低于50 Wh kg -1。这是因为电芯中的电解质过量和/或电芯是在相当小的面积容量条件下运行的。 相比之下,那些能量密度超过300 Wh kg -1的LABs ,循环次数则少于20次。

  据介绍,这种新开发的存储设备拥有广泛的潜在应用,包括住宅电力存储系统、电动汽车、无人机和物联网(IoT)设备。


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