[00027790]可充式高比容量锂空气电池
联系人： 石景卉
所在地：山东 威海市
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技术详细介绍
【成果简介】 人们对高效、环保的二次电池新能源体系的需求越来越急切，具有高的理论比容量、比能量、对环境友好的锂空气电池具有广大的应用前景。与锂离子电池相比，锂空气电池因为其正极（以多孔碳为主）很轻，且氧气从环境中获取而不用保存在电池里。由于氧气作为阴极反应物不受限，该电池的容量仅取决于锂电极，其比能量为5。21 kWh/kg（包括氧气质量），或11。14 kWh/kg（不包括氧气）。相对于其他的金属-空气电池，锂空气电池具有更高的比能量。锂离子电池驱动的电动汽车，续驶里程不过100多公里，如果换成同等大小的锂空气电池，续驶里程能够接近1000公里。目前，许多国家在锂空气电池上投入了很大的研究力量。日本汽车公司、美国IBM及MIT等多家单位均对这种电池技术兴趣浓厚，且取得了不同程度的进展。
图1为有机体系锂空气电池的工作原理图。电池主要由金属锂负极、含可溶性锂盐的有机电解液及空气电极构成。
本课题所研制的锂空气电池采用有机电解质体系，目前以扣式电池的形式组装成小电池，由负极壳、锂片、有机电解质、隔膜、正极及正极壳等组成。在正极壳上留有通往大气的孔，在正极与正极壳之间垫一层防水透气薄膜可以很好地提高电池的容量。目前已研制成功了不导电的和导电的两种防水透气薄膜，锂空气电池的关键技术是正极的制备，锰系催化剂因其储量丰富、价廉、高效等性能成为了研究的焦点。课题组采用水热法制备的MnO2催化剂活性高，经XRD测试其粒径约为25 nm。该制备方法工艺过程简单、产物形态可控，易于产业化。
