リチウム酸素電池の実用化を制限する重要なパラメータは何ですか？

リチウム空気電池技術は、常に人々が注目するホットな技術です。その高い理論的エネルギー密度は誰もが期待していたが、この技術の問題と課題は常に非常に多い。業界では、「リチウム空気電池は燃料電池とリチウムイオン電池の欠点を組み合わせている」、「反応副反応が多すぎる」などの問題を指摘する人が増えています。ここでは、この記事の開発とバッテリー技術に対する業界の期待に基づいて、リチウム空バッテリー技術の将来についても簡単に説明したいと思います。

保護層が追加され、この層は実際には、安定性とサイクル寿命と引き換えに内部抵抗を増加させる（初期分極を増加させる）という犠牲を払っています。したがって、反応電流が小さい条件下では、最初の週のサイクルの分極電圧差が大きく（0.88 V）、サイクルが進むにつれてシステムの性能がさらに減衰し、50週間後に1.3Vになることがわかります。 550週間後に1.62V。対照的に、小電流で市販されているリチウムイオン電池は、過電圧が0.1 Vしかないことが多く、リチウムイオン電池技術の実際の適用からの距離を明確に示しています。

リチウム空電池のこのような大きな分極のエネルギー変換効率は、実際にはわずか60〜70％であり、これは、特にパワー電池の場合、実際の使用には依然として非常に受け入れられないデータです。さらに、多くのナノメートル関連の研究の方向性と同様に、リチウム空電池の研究結果が体積エネルギー（Wh / L）について報告されることはめったになく、このパラメーターはパワーセル分野の重要なパラメーターでもあります。リチウム空電池の理論体積は3400Wh / L（リチウムイオン電池の約3倍）であると指摘したJEFFDAHN教授の報告からも引用されているので、この点では利点はありますが、そうではありません。想像通りの大きさ。リチウム負極用途に必要な過剰なリチウムを考慮すると、利点はさらに小さくなる可能性があります。したがって、リチウムエンプティ技術の実用化には、リチウム金属電極技術の進歩も必要です。

ジェフ・ダーンのレポート「ElectricallyRechargeableMetal-BatiesComparedtoAdvancedLithium-Batteries」から抽出されたリチウム電池とリチウムイオン電池の体積とエネルギーの比較（理論値）

また、この記事では、質量比エネルギー（Wh / kg）については言及されていないようです。ご存知のとおり、リチウムについては、高い比エネルギーを検討しています。リチウムの他の特性は実際には理想的ではないためです。したがって、この点に関する情報とガイダンスを提供するための著者のさらなる作業も非常に楽しみにしています。さらに、二次リチウム空電池の使用に成功しても、適切なORR / OER触媒への依存を取り除くことはできず、これら2つの機能を同時に実行できる材料を見つけることはさらに困難です。

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