Литиумско-воздушна батерија

Литиумско-воздушната батерија (Li-воздушна) е електрохемиска ќелија или батерија заснована на реакција меѓу метал и воздух. Принципот се основа на оксидација на литиум на анодата и редукција на кислород на катодата за да се поттикне проток на струја.

Спојувањето на литиум и кислород од атмосферата може да доведе до електрохемиски ќелии со теоретски највисока специфична енергија. Оваа величина за Li-воздушна батерија е ~ 40,1 MJ/kg, не сметајќи ја масата на кислородот. Оваа вредност важи за ќелии каде електролитот е на неводна база, батеријата е наполнета и производот е Li2O2. Ова е споредливо со теоретската специфична енергија на бензинот, ~ 46,8 MJ/kg. Во пракса, демонстрирани се Li-воздушни батерии со специфична енергија од ~ 6,12 MJ/kg на ниво на цела ќелија. Дури и оваа вредност е околу пет пати поголема од таа на комерцијалната литиумскојонска батерија и е доволна за електрично возило од 2000 кг да вози 500 km на едно полнење користејќи 60 кг батерии. Но, протребни се значителни подобрувања на практичната моќ и на животниот циклус на Li-воздушните батерии пред тие да го најдат своето место на пазарот.

За комерцијална имплементација потребен е значителен напредок околу електролитите. Четири пристапи активно се истражуваат денеска: суви, влажни, во цврста состојба  и мешани влажно-суви.

Батериите засновани на реакција меѓу метал и воздух, посебно цинк-воздушната батерија, привлекоа внимание поради потенцијално високата енергетска густина. Теоретската специфична енергетска густина за батерии засновани на овој принцип се многу повисоки отколку за батериите засновани на јонски методи. Литиумско-воздушните батерии може теоретски да постигнат 3840 mA·h/g.

Главен двигател на пазарот за батерии е автомобилскиот сектор. Енергетската густина на бензинот е околу 13 kW·h/kg, што соодетствува на 1,7 kW·h/kg енергија обезбедена на тркалата по пресметани загуби. Теоретски, литиумско-воздушните батерии може да достигнат 12 kW·h/kg (43,2 МЈ/kg), не сметајќи ја кислородната маса. Земајќи ја предвид тежината на целосната батерија (обвивка, воздушни канали, литиумска подлога) енергетската густина е значително помала, иако самиот литиум е многу лесен метал.

Литиумско-воздушната батерија потенцијално има 5-15 пати поголема специфична енергија од литиумскојонската батерија според податоци од 2016 година.

 Наводи 

Категорија:Батерии