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如果电动汽车想要与化石燃料汽车的行驶范围相匹配,它们的电池便需要储存更多的能量。这其中,锂—空气(锂—氧)电池是最佳的候选能源,但这种电池一直存在严重的障碍。如今,英国剑桥大学的化学家研制出一种更持久的设计方案,为克服这些问题带来了希望,从而把这项技术朝实用化方向推进了一大步。
美国宾夕法尼亚州费城德雷塞尔大学材料化学家Yury Gogotsi表示,由剑桥的Clare Grey和她的同事设计的这款电池是一种小型实验室原型,距离汽车电池组还有很长的路要走,但他们对于材料的创新组合“解决了几个主要的锂—氧技术问题”。
Gogotsi指出,发表在10月30日出版的《科学》杂志上的这项研究工作“看起来确实很有趣”,但他强调,“这仍仅仅是关于一个小电池的出色的科学—实验室工作”,而没有向市场技术靠拢。
锂—空气电池也被称为呼吸电池,能够利用锂金属与空气中的氧发生反应所产生的能量。近20年来,锂—空气电池在全球被广泛研究。典型情况下,这种电池使用锂金属作为负极材料,正极则为多孔的导电碳材料。放电时,从负极出发的锂离子在正极与空气中的氧气反应,产生一种叫作过氧化锂的固体产物,填充于碳电极的孔隙中。充电时,化学过程逆转,过氧化锂被分解释放氧气。该电池的蓄电能力理论上是目前市场上锂离子电池的10倍,但在实际应用时却存在多个重大缺陷。
据介绍,锂—空气电池的反应产物过氧化锂及反应中间产物超氧化锂都有较高的反应活性,会分解电解液,因此几个充放电循环后电池电量就会急剧下降,电池寿命较短;由于过氧化锂导电性能差,充电时很难分解,需要很高的充电电压,还会导致分解电解液及碳电极等副作用;放电时,过氧化锂会堵塞多孔碳电极,导致放电提前结束;充电时,锂金属负极表面会以树枝状向正极生长,最终可能导致短路,存在安全隐患;锂金属与空气中的水蒸气、氮气、二氧化碳都会发生反应,导致负极材料消耗,最终使电池失效。
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北极星储能网获悉,5月13日兰州新区港弘储能技术有限公司250MW/1000MWh独立储能项目EPC总承包工程中标候选人公示。中标候选人情况如下:第一中标候选人:中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司,报价129231.85万元,折合单价1.292元/Wh。第二中标候选人:中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公
北极星储能网获悉,拓邦股份5月14日在投资者互动平台表示,工商储能和充电桩市场是公司的重要战略方向,2023年已加大投入并贡献增量。国外户储是公司前期拓展的有优势的领域,进一步挖掘并加深行业影响力。
北极星储能网获悉,5月15日英飞特召开2023年度网上业绩说明会。英飞特表示,在新能源相关产品方面,公司凭借在开关电源领域积累的技术经验,推出了一系列与新能源车载充电以及便携式充电相关的产品。2023年公司持续加大了新能源业务相关的研发、生产、品质控制、供应链及市场推广方面的投入,并实现新
据外媒报道,蔚山国立科学技术研究院(UNIST)和三星高级技术研究所(SamsungAdvancedInstituteofTechnology)的联合研究团队宣布,已成功开发出陶瓷基锂空气电池,使电动汽车一次充电就能行驶1000公里,并大幅延长电池使用寿命。研究团队用陶瓷材料取代锂空气电池的有机材料,从而延长电池寿命。该团
锂空气电池是储能界的圣杯,金属锂和空气正极放电时提供数十倍于锂离子电池的容量,在过去的十年时间得到广泛的关注,在众多的paper当中当然不会缺乏佼佼者。今天我们就来聊一聊那些发表在顶刊Nature,Science上的锂空气电池文章到底说了啥。(来源:微信公众号微算云平台ID:v-suan作者:一去不回头)
日媒称,日本企业陆续研发大幅提高空气电池使用寿命的技术,使用寿命是有“终极蓄电池”之称的空气电池的最大课题。富士通旗下的FDK公司开发的氢-空气燃料电池有望3年后实现实用化。日本电信电话公司(NTT)试制出使用寿命较长的锂空气电池。据《日本经济新闻》3月18日报道,空气电池不仅轻便,而且性能
Li-CO2电池(锂-二氧化碳电池)是目前最有前景的能量存储与转化器件,不仅可以减少化石燃料消耗,还可以抑制二氧化碳排放对气候的影响。然而它们的电化学性能仍需提高,也就是说必须改善CO2还原和析出反应的动力学过程。在一个典型的Li-CO2电池中,根据4Li+3CO2→2Li2CO3+C的化学反应过程,在放电过程
二维材料构筑的催化剂可提升电动汽车的行驶里程。锂空气电池(Lithium-airbatteries)是一种用锂作负极,以空气中的氧气作正极的电池。虽然锂空气电池目前仍处于实验开发阶段,但其在能量密度方面表现出来的优势已经得到了认可,有望成为普通锂离子电池的革命性替代品。催化剂有助于提高电池内部的化学
当前基于石墨负极的锂离子电池的实际能量密度已经接近其理论值(约为350Whkg-1),因此现有锂离子电池很难满足更长续航电动汽车的发展需求。在众多其他备选负极材料中,锂金属具有诸多优势,比如:极高的比容量(3860mAhg-1),极低的标准氧化还原电位(-3.040V)和很小的密度等,所以锂金属一直被认为是最理
与传统燃油汽车相比,电动汽车有很多优势,比如不依赖有限的化石能源、不产生尾气、使用成本和维护成本低等等。但电动汽车也存在限制其发展的核心问题,那就是电池。目前市面上电动汽车使用的锂离子电池性能差强人意,充满电的续航能力一般在300-500公里,如果希望跑的更远,则需要增大电池体积和重量
基于锂氧化学的极高的能量潜力,锂空气电池成为当前最先进的锂离子电池的替代品而被提升。然而,由于环境空气中存在非O2成分,锂空气电池的实际性能仅限于几个周期且能量效率低。特别是CO2进入电池系统,在放电过程中不可避免地形成碳酸锂,这导致充电电势的严重攀升和相关电池组件的分解。【成果简介
锂空气电池是一种非常有潜力的高比容量电池技术,其利用锂金属与氧气的可逆反应,理论能量密度上限达到11000Wh/kg,远超过锂电池目前200+Wh/kg的实际能量密度,因此得到了学术界和工业界的热捧,被广泛认为是一项电池领域中未来的颠覆技术。然而锂空电池方面的研究在业内也一直存在着不少质疑之声,不
电化学储能(EES)技术在推动现代社会发挥重要作用。在各种EES技术中,金属-空气电池在高体积、重量、能量密度方面具有前景。在飞机,航天飞机,潜艇等密闭空间内,迫切需要高能量密度的便携式电池。在这种情况下,金属空气尤其是锂空气电池是非常有前景的。提高Li-CO2电化学的可逆性和能量效率将有助于
基于其高能量密度的优势,锂空气电池成为可充放二次电池领域的一个研究热点。现有绝大多数的锂空气电池的工作,仍停留在锂氧气电池这一初步阶段。然而,如何实现从锂氧气电池到锂空气电池的过渡,是锂空气电池实用化的一大难题。其中的核心难点主要集中在,相比于纯氧气环境下的氧还原过程,在空气气氛
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