Basert på deres store gravimetriske og volumetriske energitettheter, Er Li-ion-batterier den foretrukne teknologien for bærbar elektronikk og elektrisk mobilitet. De positive og negative elektrodene I Li-ion-batterier er i stand Til å lagre Li, hvis spesifikke vekt er en avgjørende faktor i energidensiteten. Da energitettheten Av Li-ion-innføringskjemikalier nærmer seg grensen, er intensiv forskning rettet mot høykapasitetsanoder og katoder. Li−air eller Li-O2 batterier har store potensielle energi-sultne applikasjoner som elektriske kjøretøy, på grunn av deres ekstremt høye teoretiske spesifikke energitetthet.
ved den positive elektroden i typiske Aprotiske Li−O2-batterier fortsetter (dis)ladeprosessen via dannelsen (oksygenreduksjonsreaksjon, ORR) og dekomponering (oksygenutviklingsreaksjon, OER) Av Li2O2 i henhold til reaksjonen 2Li+ + O2 → Li2O2. Utfordringer inkluderer:
- Reversibel dannelse Av Li2O2 under realistiske syklusforhold
- Forhindrer elektrolyttnedbrytningsreaksjoner.
den ultimate anoden Er Li-metall som har den høyeste spesifikke kapasiteten For Li (3860 mAh g-1), mer enn ti ganger større enn standard grafittanoder (370 mAh g-1), og det laveste redokspotensialet (-3,04 v versus standard hydrogen). Utfordringer inkluderer:
- Forhindre elektrolyttnedbrytningsreaksjoner og stabilisere Li – metallelektrolyttgrensesnittet
- Reversibel kompakt Li-metallplating som forhindrer li-dendritdannelse.
for Tiden er utfordringen å få bedre forståelse av disse grunnleggende prosessene, og å oppnå en lang syklusliv ved utvikling av mer stabile elektrolytter og bedre kontroll av reversibel Li2O2 og Li-metalldannelse og dekomponering.
innen Lagring Av Elektrokjemisk Energi (SE) gruppeelektroder undersøkes de grunnleggende mekanismene I Li-metall og Li2O2 katoder, og nye materialer utvikles for å oppnå forbedret ytelse.
