资源描述：
《锂空气电池的研究进展.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、锂空气电池的研究进展中文摘要随着动力电池和电网储能对高性能电池需求的增大，具有超高比能力的锂空气电池受到了越来越多的关注，为了开发出循环性能好、安全实用的锂空气电池，各国研究者对相应的正极材料、电解质、催化剂和防水透氧膜等都做了大量的探索性工作，兵取得了一系列的进展，其中，找到稳定的电解质、设法减小放电产物的钝化，对锂空气电池的真正可逆循环最为关键。本文以惰性有机电解质体系的锂空气电池为主，总结了近年来在空气正极、催化剂等方面的最新研究成果，同时简单介绍了其他体系的锂空气电池，并提出了对锂空气电池未来的
2、努力和发展方向。关键词:锂空气电池;正极材料;电解质;催化剂;防水透氧膜;综述AbstractWiththeincreasingdemandforhigh-performancebatterybyelectricvehicleandtheenergystorageofpowergrid,thelithium-airbatterywithultra-highspecificenergyhasreceivedmoreandmoreattention.Todevelopsafeandpracticallith
3、ium-airbatterywithgoodcycleperformance,researchershavedoneplentyofexploratoryworkonthecorrespondingcathodematerials,electrolyte,catalystandwaterproofoxygenpermeationmembrane,etc.Amongallthework,findingstableelectrolyteandminimizingdischargeproducts’passi
4、vationarethemostcriticalissues.Inthispaper,basedontheaproticelectrolytearchitecture,thelatestresearchesonthementionedrespectsofthelithium-airbatteryarereviewed.Inaddition,thegeneraldevelopmentofotherthreearchitecturesisintroduced.Atlast,thefuturechalleng
5、esindevelopmentoflithium-airbatteryareproposed.Keywords:lithium-airbattery;cathodematerials;electrolyte;catalyst;water-proofoxygenpermeationmembrane;review正文1.1锂空气电池的产生近年来,随着经济的快速发展,全球能源危机日趋严重,生态环境日益恶化,开发清洁、可再生能源已成为当务之急,人类必须正确把握经济增长(EconomicGrowth),环境保护(
6、EnvironmentalProtection)和能源供给(Energysupply)“三E”之间的平衡关系,因此,大力研究与开发高能量密度的电源体系及材料势在必行.人们纷纷将目光投向风能、太阳能、潮汐能等绿色可再生能源,然而,这些能源的利用具有随机性和可变性,难以控制,且存储运输很不方便.若能开发出高效清洁的储能技术并将这些能源加以利用,将有望解决人类目前面临的环境污染和能源危机问题。随着全球气候变暖，随着化石类燃料价格的飞涨，化石燃料对环境的污染越来越严重，通过高效的电源代替石油类产品，从而为机动车
7、辆提供动力支持，已经成为现代社会发展的迫切要求。众所周知，锂离子电池广泛用于手机和笔记本电脑等小型移动设备，目前也已经是下一代充电式混合动力车和电动车的理想之选。它比其它汽车电池的密度更高、电量更充足，但也更贵。同时受制于电池容量，充电后的行驶距离仍不够远，一般在充一次电后大约只能行驶200km。尽管仍有改进的空间，但锂离子电池的潜力依然有限。要实现电动汽车的普及，能源密度需达到目前的6～7倍。于是，寻找能量存储密度更高的移动电源技术吸引了科学界和产业界越来越多的注意力。人们对具有高比能量且清洁的能源的
8、需求与日剧增。锂空气电池有望解决这一难题。该电池采用金属锂作为负极，空气中的氧气作为正极活性物质，通过锂氧燃烧反应转化电能，是一种金属燃料电池，理论比能量高达11140Wh/kg[1]。1.2锂空气电池的工作原理在锂空气电池中，锂负极与空气电极共同构成电池。放电时，锂离子从负极通过电解质传输到多孔碳构造的正极上与氧气结合，生成的Li2O2停留在正极上。同时，电子流通过外电路从电池的负极传输到正极上。与通常的锂离子电池正极材料相比，作为锂空气
