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锂空气电池有什么优点和缺点?

来源:宝鄂实业    2019-12-09 18:18    点击量:

锂空气电池组成和工作机理


 

  金属空气电池,由于其主要活性物质——氧气来自于大气环境中,无需特殊容器进行存储,因而降低了电池的整体质量,使得电池具有足够的空间来提供更多的能量。从理论上讲,电池的容量仅取决于阳极金属材料的容量。然而在大多数金属负极中,锂金属具有最轻的质量(Mw=6.94gmol-1,ρ=0.535gcm-3)且电负性为3.045V(相比于标准氢电极SHE电势),金属锂的理论比容量为3860mAh/g,据此进行计算得到锂/空气电池的理论比能量密度5,200Wh/kg(考虑活性物质氧气质量在内)或11,400Wh/kg(排除活性物质氧气质量进行计算),其比能量密度与传统汽油的比能量密度(约为13,200Wh/kg)较为接近,约为传统锂离子二次电池的5~10倍。这里都是在说理论上。



锂空气电池的优缺点


 

  优点

 

  1)成本低,正极活性物质采用空气中氧气,不需要存储,也不需要购买成本,空气电极使用廉价碳载体。

 

  2)能量密度高,相比较传统的锂离子电池,锂空气电池的能量密度达5200Wh/kg,不计算氧气的质量其能量密度更能达到11140Wh/kg,高出现有电池体系一个数量级。

 

  3)绿色环保,锂空气电池不含铅、镉、汞等有毒物质,是一种环境友好型电池体系。


 

  缺点


 

  总体而言,锂空气电池反应产物中,存在大比例不可逆成分,这是各种技术路线都无法规避的问题,必须正面解决。各个技术路线中存在的缺点,基本已经在分类和存在问题中提及,此处不再赘述。

 
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