لىتىي ھاۋا باتارېيەسى ۋە لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسىنىڭ ئاساسىي پرىنسىپلىرىنى چۈشىنىدىغان ماقالە

01 لىتىي ھاۋا باتارېيەسى ۋە لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسى دېگەن نېمە؟

Air Li-air battery

لىتىي ھاۋا باتارېيەسى ئوكسىگېننى ئاكتىپ ئېلېكترود رېئاكتورى ، مېتال لىتىي مەنپىي ئېلېكترود سۈپىتىدە ئىشلىتىدۇ.ئۇنىڭ يۇقىرى نەزەرىيەۋى ئېنېرگىيە زىچلىقى (3500wh / kg) بولۇپ ، ئەمەلىي ئېنېرگىيە زىچلىقى 500-1000wh / kg غا يېتىدۇ ، بۇ ئادەتتىكى لىتىي ئىئونلۇق باتارېيە سىستېمىسىدىن كۆپ يۇقىرى.لىتىي ھاۋا باتارېيەسى مۇسبەت ئېلېكترود ، ئېلېكترولىت ۋە مەنپىي ئېلېكترودتىن تەركىب تاپقان.سۇسىز باتارېيە سىستېمىسىدا ، ساپ ئوكسىگېن ھازىر رېئاكسىيە گازى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ ، شۇڭا لىتىي ھاۋا باتارېيەسىنى لىتىي ئوكسىگېنلىق باتارېيە دەپمۇ ئاتاشقا بولىدۇ.

1996-يىلى ، ئىبراھىم ئە.تەجرىبىخانىدىكى تۇنجى سۇسىز لىتىي ھاۋا باتارېيەسىنى مۇۋەپپەقىيەتلىك قۇراشتۇردى.ئاندىن تەتقىقاتچىلار سۇسىز لىتىي ھاۋا باتارېيەسىنىڭ ئىچكى ئېلېكتىرو خىمىيىلىك ئىنكاسى ۋە مېخانىزىمىغا دىققەت قىلىشقا باشلىدى.2002-يىلى ، ئوقۇش قاتارلىقلار.لىتىي ھاۋا باتارېيەسىنىڭ ئېلېكتىرو خىمىيىلىك ئىقتىدارىنىڭ ئېلېكترولىت ئېرىتكۈچى ۋە ھاۋا كاتود ماتېرىيالىغا باغلىق ئىكەنلىكىنى بايقىدى.2006-يىلى ، ئوگاساۋارا قاتارلىقلار.ماسسا سپېكترومېتىر ئىشلىتىلگەن ، توك قاچىلاش جەريانىدا Li2O2 نىڭ ئوكسىدلانغانلىقى ۋە ئوكسىگېننىڭ تۇنجى قېتىم ئىسپاتلانغانلىقى ئىسپاتلانغان ، بۇ Li2O2 نىڭ ئېلېكتىرو خىمىيىلىك ئۆزگىرىشچانلىقىنى ئىسپاتلىغان.شۇڭلاشقا ، لىتىي ھاۋا باتارېيەسى نۇرغۇن كىشىلەرنىڭ دىققىتىنى قوزغىدى ۋە تېز تەرەققىي قىلدى.

Ith لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسى

 لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسى يۇقىرى ئالاھىدە سىفىرلىق گۈڭگۈرت (1675mAh / g) ۋە لىتىي مېتال (3860mAh / g) نىڭ تەتۈر يۆنىلىشلىك ئىنكاسىنى ئاساس قىلغان ئىككىلەمچى باتارېيە سىستېمىسى ، ئوتتۇرىچە توك بېسىمى تەخمىنەن 2.15V.ئۇنىڭ نەزەرىيەۋى ئېنېرگىيە زىچلىقى 2600wh / kg غا يېتىدۇ.ئۇنىڭ خام ئەشياسى تۆۋەن تەننەرخ ۋە مۇھىت ئاسرايدىغان ئەۋزەللىككە ئىگە ، شۇڭا ئۇنىڭ تەرەققىيات يوشۇرۇن كۈچى زور.لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسىنىڭ كەشىپ قىلىنىشىنى 1960-يىللارغا سۈرۈشتۈرۈشكە بولىدۇ ، ئەينى ۋاقىتتا ھېربېرت بىلەن ئۇلام باتارېيە پاتېنتى ئىلتىماس قىلغان.بۇ لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسىنىڭ ئەسلى مودېلى لىتىي ياكى لىتىي قېتىشمىسىنى مەنپىي ئېلېكترود ماتېرىيالى ، گۈڭگۈرتنى ئاكتىپ ئېلېكترود ماتېرىيالى قىلىپ ، ئالفاتىك تويۇنغان ئامىندىن تەركىب تاپقان.ئېلېكترولىت.بىر نەچچە يىلدىن كېيىن ، لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسى PC ، DMSO ۋە DMF قاتارلىق ئورگانىك ئېرىتمىلەرنى تونۇشتۇرۇش ئارقىلىق ياخشىلىنىپ ، 2.35-2.5V لىق باتارېيەگە ئېرىشتى.ئالدىنقى ئەسىرنىڭ 80-يىللىرىنىڭ ئاخىرىغا قەدەر ، ئېفىرنىڭ لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسىدە پايدىلىق ئىكەنلىكى ئىسپاتلاندى.كېيىنكى تەتقىقاتلاردا ، ئېفىرنى ئاساس قىلغان ئېلېكترولىتلارنىڭ بايقىلىشى ، LiNO3 نىڭ ئېلېكترولىت خۇرۇچى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىشى ۋە كاربون / گۈڭگۈرت بىرىكمە مۇسبەت ئېلېكترودنىڭ تەكلىپى لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسىنىڭ تەتقىقات گۈللىنىشىنى ئاچتى.

02 لىتىي ھاۋا باتارېيەسى ۋە لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسىنىڭ خىزمەت پرىنسىپى

Air Li-air battery

ئىشلىتىلگەن ئېلېكترولىتنىڭ ئوخشىمىغان ھالىتىگە ئاساسەن ، لىتىي ھاۋا باتارېيەسىنى سۇ سىستېمىسى ، ئورگانىك سىستېما ، سۇ ئورگانىك ئارىلاشما سىستېما ۋە قاتتىق ھالەتتىكى لىتىي ھاۋا باتارېيەسىگە ئايرىشقا بولىدۇ.بۇنىڭ ئىچىدە ، لىتىيلىق ھاۋا باتارېيەسىنىڭ سۇنى ئاساس قىلغان ئېلېكترولىت ئىشلىتىش ئىقتىدارىنىڭ تۆۋەنلىكى ، لىتىي مېتالنى قوغداشتىكى قىيىنچىلىق ۋە سىستېمىنىڭ بۇرۇلۇشچانلىقى ياخشى بولمىغانلىقتىن ، سۇسىز ئورگانىك لىتىي ھاۋا باتارېيەسى ۋە قاتتىق ھالەتتىكى لىتىي ھاۋاسى. ھازىر باتارېيە تېخىمۇ كەڭ قوللىنىلىدۇ.تەتقىقات.سۇسىز لىتىي ھاۋا باتارېيەسى تۇنجى قېتىم 1996-يىلى ئىبراھىم ۋە ز.جياڭ تەرىپىدىن ئوتتۇرىغا قويۇلغان. قويۇپ بېرىش رېئاكسىيە تەڭلىمىسى 1-رەسىمدە كۆرسىتىلدى ، توك قاچىلاش رېئاكسىيەسى بۇنىڭ ئەكسىچە.ئېلېكترولىت ئاساسلىقى ئورگانىك ئېلېكترولىت ياكى قاتتىق ئېلېكترولىتنى ئىشلىتىدۇ ، قويۇپ بېرىش مەھسۇلاتى ئاساسلىقى Li2O2 ، مەھسۇلات ئېلېكترولىتتا ئېرىمەيدۇ ، ھاۋا مۇسبەت ئېلېكترودتا يىغىلىش ئاسان ، لىتىي ھاۋا باتارېيەسىنىڭ قويۇپ بېرىش ئىقتىدارىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ.

لىتىي ھاۋا باتارېيەسىنىڭ دەرىجىدىن تاشقىرى يۇقىرى ئېنېرگىيەنىڭ زىچلىقى ، مۇھىت ئاسرايدىغانلىقى ۋە ئەرزان باھانىڭ ئەۋزەللىكى بار ، ئەمما ئۇلارنىڭ تەتقىقاتى تېخى دەسلەپكى باسقۇچتا تۇرۇۋاتىدۇ ، ھەل قىلىشقا تېگىشلىك يەنە نۇرغۇن مەسىلىلەر بار ، مەسىلەن ئوكسىگېننى ئازايتىش رېئاكسىيەسىنىڭ كاتالىزاتورى ، ھاۋا ئېلېكتىرودىنىڭ ئوكسىگېن ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە گىدروپوبىكلىقى ۋە ھاۋا ئېلېكترودىنىڭ ئاكتىپسىزلىقى قاتارلىقلار.

Ith لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسى

لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسى ئاساسلىقى ئېلېمېنت گۈڭگۈرت ياكى گۈڭگۈرتنى ئاساس قىلغان بىرىكمىلەرنى باتارېيەنىڭ مۇسبەت ئېلېكترود ماتېرىيالى قىلىدۇ ، مېتال لىتىي ئاساسلىقى مەنپىي ئېلېكترودقا ئىشلىتىلىدۇ.قويۇپ بېرىش جەريانىدا ، مەنپىي ئېلېكترودقا جايلاشقان مېتال لىتىي ئوكسىدلىنىپ ئېلېكتروننى يوقىتىپ لىتىي ئىئونى ھاسىل قىلىدۇ.ئاندىن ئېلېكترونلار سىرتقى توك يولى ئارقىلىق مۇسبەت ئېلېكترودقا يۆتكىلىدۇ ، ھاسىل بولغان لىتىي ئىئونلىرىمۇ ئېلېكترولىت ئارقىلىق مۇسبەت ئېلېكترودقا يۆتكىلىپ ، گۈڭگۈرت بىلەن رېئاكسىيە قىلىپ پولى سۇلفىد ھاسىل قىلىدۇ.لىتىي (LiPSs) ، ئاندىن تېخىمۇ كۆپ رېئاكسىيە قىلىپ لىتىي سۇلفىد ھاسىل قىلىپ قويۇپ بېرىش جەريانىنى تاماملايدۇ.توك قاچىلاش جەريانىدا ، LiPSs دىكى لىتىي ئىئونلىرى ئېلېكترولىت ئارقىلىق مەنپىي ئېلېكترودقا قايتىپ كېلىدۇ ، ئېلېكترونلار بولسا تاشقى توك يولى ئارقىلىق مەنپىي ئېلېكترودقا قايتىپ ، لىتىي ئىئونى بىلەن لىتىي مېتال ھاسىل قىلىدۇ ، LiPS لار مۇسبەت ئېلېكترودتا گۈڭگۈرتكە ئايلىنىپ ، تاماملىنىدۇ. توك قاچىلاش جەريانى.

لىتىي-گۈڭگۈرت باتارېيەسىنىڭ قويۇپ بېرىش جەريانى ئاساسلىقى كۆپ باسقۇچلۇق ، كۆپ ئېلېكترونلۇق ، كۆپ باسقۇچلۇق مۇرەككەپ ئېلېكتىرو خىمىيىلىك رېئاكسىيە بولۇپ ، گۈڭگۈرت كاتودېننىڭ ئۇزۇنلۇقى ئوخشاش بولمىغان زەنجىرسىمان توك قاچىلاش جەريانىدا بىر-بىرىگە ئۆزگىرىدۇ.قويۇپ بېرىش جەريانىدا ، مۇسبەت ئېلېكترودتا پەيدا بولىدىغان رېئاكسىيە 2-رەسىمدە ، مەنپىي ئېلېكترودنىڭ ئىنكاسى 3-رەسىمدە كۆرسىتىلدى.

لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسىنىڭ ئەۋزەللىكى ناھايىتى روشەن ، مەسىلەن ئىنتايىن يۇقىرى نەزەرىيەۋى ئىقتىدار.ماتېرىيالدا ئوكسىگېن يوق ، ئوكسىگېننىڭ تەدرىجىي تەرەققىي قىلىشىمۇ يۈز بەرمەيدۇ ، شۇڭا بىخەتەرلىك ئىقتىدارى ياخشى.گۈڭگۈرت بايلىقى مول ، ئېلېمېنت گۈڭگۈرت ئەرزان.ئۇ مۇھىت ئاسرايدۇ ، زەھەرلىكلىكى تۆۋەن.قانداقلا بولمىسۇن ، لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسىدە يەنە بىر قىسىم قىيىن مەسىلىلەر بار ، مەسىلەن لىتىي پولى سۇلفىد توشۇش ئۈنۈمى قاتارلىقلار.ئېلېمېنت گۈڭگۈرت ۋە ئۇنىڭ قويۇپ بېرىش مەھسۇلاتلىرىنى ئىزولياتورلۇق قىلىشچوڭ ھەجىمدىكى ئۆزگىرىش مەسىلىسىلىتىي ئانود كەلتۈرۈپ چىقارغان تۇراقسىز SEI ۋە بىخەتەرلىك مەسىلىسىئۆزىنى قويۇپ بېرىش ھادىسىسى قاتارلىقلار.

يېڭى بىر ئەۋلاد ئىككىلەمچى باتارېيە سىستېمىسى بولۇش سۈپىتى بىلەن ، لىتىي ھاۋا باتارېيەسى ۋە لىتىي گۈڭگۈرت باتارېيەسىنىڭ نەزەرىيىۋى ئالاھىدە ئىقتىدار قىممىتى ئىنتايىن يۇقىرى بولۇپ ، تەتقىقاتچىلار ۋە ئىككىلەمچى باتارېيە بازىرىنىڭ دىققىتىنى قوزغىدى.ھازىر بۇ ئىككى باتارېيە يەنىلا نۇرغۇن ئىلمىي ۋە تېخنىكىلىق مەسىلىلەرگە دۇچ كەلمەكتە.ئۇلار باتارېيەنى تەرەققىي قىلدۇرۇشنىڭ دەسلەپكى تەتقىقات باسقۇچىدا.باتارېيە كاتود ماتېرىيالىنىڭ كونكرېت سىغىمى ۋە مۇقىملىقىدىن باشقا ، تېخىمۇ ياخشىلىنىشقا ئېھتىياجلىق بولغاندىن باشقا ، باتارېيەنىڭ بىخەتەرلىكى قاتارلىق مۇھىم مەسىلىلەرنىمۇ تېزدىن ھەل قىلىش كېرەك.كەلگۈسىدە ، بۇ ئىككى خىل يېڭى تىپتىكى باتارېيە يەنىلا داۋاملىق تېخنىكىلىق ياخشىلاشقا موھتاج بولۇپ ، تېخىمۇ كەڭ قوللىنىشچان ئىستىقبالىنى ئاچىدۇ.