na Základě jejich velké gravimetrické a objemové hustoty energie, Li-ion baterie jsou technologie volbou pro přenosnou elektroniku a elektrické mobility. Kladné a záporné elektrody V Li-ion bateriích jsou schopny ukládat Li, jejichž specifická hmotnost je rozhodujícím faktorem hustoty energie. Jako hustota energie Li-ion vložení chemie se blíží jeho hranice, intenzivní výzkum je zaměřen na vysokou kapacitu anody a katody. Baterie Li-air nebo Li-O2 mají díky své extrémně vysoké teoretické měrné hustotě energie velký potenciál energeticky náročných aplikací, jako jsou elektrická vozidla.
Na kladné elektrodě v typické aprotická Li−O2 baterie, (dis)nabíjení probíhá přes tvorbu (kyslík redukční reakce, ORR) a rozklad (oxygen evolution reakce, OER) Li2O2 podle reakce 2Li+ + O2 → Li2O2. Výzvy zahrnují:
- reverzibilní tvorba Li2O2 za realistických cyklických podmínek
- zabraňující reakcím rozkladu elektrolytů.
konečný anoda je Li-kov s nejvyšší specifickou kapacitu pro Li (3860 mAh g-1), více než desetkrát větší než standardní grafitové anody (370 mAh g-1) a nejnižší redoxní potenciál (-3.04 V oproti standardní vodíkové). Výzvy zahrnují:
- zabraňuje reakcím rozkladu elektrolytů a stabilizuje rozhraní elektrolytu Li-kov
- reverzibilní kompaktní pokovování Li-kovem zabraňující tvorbě Li-dendritů.
v Současné době, úkolem je získat lepší pochopení těchto základních procesů, a dosáhnout dlouhé životnosti rozvoj více stabilní elektrolytů a tím lepší kontrolu reverzibilní Li2O2 a Li-metal vznik a rozklad.
Během Skladování Elektrochemické Energie (VIZ) skupina elektrod základní mechanismy v Li-metal a Li2O2 katody jsou zkoumány, a nové materiály jsou vyvinuty pro dosažení lepší výkonnosti.
