Die neueste Lithium-Luft-Batterie, die von zwei US-Forschungseinrichtungen entwickelt wurde -Lithium-Ionen-Batterie-Ausrüstung
Ausländischen Medienberichten zufolge haben Forscher eine neue Lithiumbatterie entwickelt, die fünfmal mehr Leistung haben könnte als aktuelle Lithiumbatterien. Das Design verwendet Lithium, um mit Sauerstoff zu reagieren, der aus der Luft extrahiert wird, um das Gewicht der Lithiumbatterie zu reduzieren. Es könnte in Zukunft in Mobiltelefonen, Laptops und Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommen und sogar die Reichweite von Elektrofahrzeugen erhöhen.
Das Forschungsteam wurde von Amin Salehi-Khojin von der University of Illinois und Larry Curtiss vom Argonne National Laboratory geleitet. Das Team entwickelte eine Reihe von Designideen, die darauf abzielten, chemische Reaktionen innerhalb der Batterie zu begrenzen, so dass der Prototyp der Lithium-Luft-Batterie 700 Mal erfolgreich geladen und entladen werden konnte. (Lithium-Ionen-Batterie-Ausrüstung)
Diese Batterie ist mit einer dünnen Lithiumcarbonat- und amorphen Kohlenstoffbeschichtung auf der Batterieanode überzogen. Diese Struktur unterstützt den Fluss von Lithium-Ionen und blockiert gleichzeitig größere Sauerstoffmoleküle und Kohlendioxid. Das Forschungsteam entwickelte auch einen neuen Elektrolyten, der eine ionische Lösung namens 1-Ethyl-3-methylimidazoltetrafluoroborat und Dimethylsulfoxid verwendete.
Der Schlüssel zu dieser Lithium-Luft-Batterie ist ihre Kathode, eine negativ geladene Elektrode, die es Elektronen ermöglicht, in die Batterie einzudringen und Sauerstoff aus der Luft zu ziehen. Nachdem der Metallrand und die ionische Lösung im Elektrolyten kombiniert wurden, wird ein Katalysator synthetisiert, der Lithium mit Sauerstoff reagiert, um Lithiumperoxid zu erzeugen.
Der Katalysator unterdrückt andere Reaktionen, wie z.B. die Bildung von Lithiumoxid, weitestgehend. Dieser Reaktionsprozess ist unvermeidlich, und Lithiumoxid kann mit Kohlendioxid, Stickstoff oder Wasser in der Luft reagieren, was die Batterieleistung beeinträchtigt.
Das Forschungsteam wurde von Amin Salehi-Khojin von der University of Illinois und Larry Curtiss vom Argonne National Laboratory geleitet. Das Team entwickelte eine Reihe von Designideen, die darauf abzielten, chemische Reaktionen innerhalb der Batterie zu begrenzen, so dass der Prototyp der Lithium-Luft-Batterie 700 Mal erfolgreich geladen und entladen werden konnte. (Lithium-Ionen-Batterie-Ausrüstung)
Diese Batterie ist mit einer dünnen Lithiumcarbonat- und amorphen Kohlenstoffbeschichtung auf der Batterieanode überzogen. Diese Struktur unterstützt den Fluss von Lithium-Ionen und blockiert gleichzeitig größere Sauerstoffmoleküle und Kohlendioxid. Das Forschungsteam entwickelte auch einen neuen Elektrolyten, der eine ionische Lösung namens 1-Ethyl-3-methylimidazoltetrafluoroborat und Dimethylsulfoxid verwendete.
Der Schlüssel zu dieser Lithium-Luft-Batterie ist ihre Kathode, eine negativ geladene Elektrode, die es Elektronen ermöglicht, in die Batterie einzudringen und Sauerstoff aus der Luft zu ziehen. Nachdem der Metallrand und die ionische Lösung im Elektrolyten kombiniert wurden, wird ein Katalysator synthetisiert, der Lithium mit Sauerstoff reagiert, um Lithiumperoxid zu erzeugen.
Der Katalysator unterdrückt andere Reaktionen, wie z.B. die Bildung von Lithiumoxid, weitestgehend. Dieser Reaktionsprozess ist unvermeidlich, und Lithiumoxid kann mit Kohlendioxid, Stickstoff oder Wasser in der Luft reagieren, was die Batterieleistung beeinträchtigt.
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