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鋰空氣電池

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鋰空氣電池
比能11,140 (理論值) W·h/kg
能量密度???
功率重量比???
標稱電池電壓2.91 伏特

鋰空氣電池（英語：Lithium–air battery）是一種金屬空氣電化學電池（英語：Metal–air electrochemical cell），陽極（負極）採用了金屬鋰，而陰極（正極）材料，則是空氣中的氧，放電過程中，負極的金屬鋰被氧化，正極的氧氣被還原，從而在外電路中產生電流。原先在1970年代提出鋰空氣電池可能用作電動汽車的電源，由於材料技術的進步和增長的對於環境安全和對於替代石油的能源的需求，在2000年代末鋰空氣電池重新激發了科學興趣。它是全固態電池。

配對結合鋰和氧（來自空氣）在理論上可以導致電化學電池具有最高的比能成為可能。實際上，非液態的鋰-空氣電池的理論比能（充電狀態的Li2O2產物和排除了氧氣質量）為 ~ 12kWh/kg。這與汽油的理論比能（~13kWh/kg）相媲美。在實踐中，比能~1.7kWh/kg的鋰空氣電池在電池水平已被開發出來，這比商業鋰離子電池高約5倍，並且其足以運行單次充電的全電動汽車（FEV）500 km（311英里）。鋰空氣電池的主要吸引力是非常高的能量密度-電池的單位重量貯存能量值，遠遠超過其他類型的傳統的電池可存儲的能量密度而更接近汽油的能量密度。鋰空氣電池有此優勢是因為它們使用的氧氣是來自於空氣，而不是內部存儲的氧化劑。但是，真正的鋰-氧/空氣電池的循環壽命和電力仍需要顯著的改進後，才可以找到任何競爭的市場利基。

這個技術仍處於起步階段，在一個可行的商業開發實施之前，在各種領域將需要大量的研究工作。[1]然而，科學家和工業界的一致好評看好其發展的潛力。目前，有四種類型的鋰空氣電池正在被發展，為非質子性，[2][3]液態[4]，固態[5]，和混合的水/非質子性的鋰空氣電池。[6]

鋰空氣電池有潛力達到目前的鋰離子電池的比能的5-15倍[7]。

參見

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參考

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  1. ^ Christensen, Jake; Albertus, Paul; Sanchez-Carrera, Roel S.; Lohmann, Timm; Kozinsky, Boris; Liedtke, Ralf; Ahmed, Jasim; Kojic, Aleksandar. A Critical Review of Li∕Air Batteries. Journal of The Electrochemical Society (The Electrochemical Society). 2012, 159 (2): R1. ISSN 0013-4651. doi:10.1149/2.086202jes. 
  2. ^ Ogasawara T, Debart A et al (2006). "Rechargeable Li2O2 Electrode for Lithium Batteries". Journal of American Chemical Society, 123:p.1390-1393.
  3. ^ Debart A, Bao,J et al (2008). "α-MnO2 Nanowires: A Catalyst for the O2 Electrode in Rechargeable Lithium Batteries",Angew.Chem.,47(24):p.4521-4524.
  4. ^ He P, Wang Y, and Zhou H (2010). "A Li-air fuel cell with recycle aqueous electrolyte for improved stability",Electrochemistry Communications,12:p.1686-1689.
  5. ^ Kumar B, Kumar J et al (2010). "A Solid-State, Rechargeable, Long Cycle Life Lithium-Air Battery", Journal of The Electrochemical Society,157(1):A50-A54.
  6. ^ Wang Y, Zhou H, et al (2010). "A Lithium-Air Battery with a Potential to Continuously Reduce O2 from Air for Delivering Energy",J.Power Sources,195(1):p.358-361.
  7. ^ Ed. Jurgen O. Besenhard, Handbook of Battery Materials,New Your, Wiley-VCH, 1999, ISBN 3-527-29469-4.
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