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科学家对钾-空气电池充放电研究获新进展

时间:2013-11-28 14:42:42  来源:  浏览量:

在利用循环伏安法(以等腰三角形的脉冲电压加在工作电极上,得到的电流电压曲线包括两个分支,如果前半部分电位向阴极方向扫描,电活性物质在电极上还原,产生还原波,那么后半部分电位向阳极方向扫描时,还原产物又会重新在电极上氧化,产生氧化波。因此一次三角波扫描,完成一个还原和氧化过程的循环,故该法称为循环伏安法,其电流 —电压曲线称为循环伏安图。如果电活性物质可逆性差,则氧化波与还原波的高度就不同,对称性也较差)对锂氧气电池与钾氧气电池的充放电过程进行研究,结果表明,在碳电极和电解质相对稳定的情况下,氧化反应可在特定电动势范围内完成。

由于KO2的导电性较好(室温环境下大于10S/cm2),因此放电过电压也更小。

在充电过程中,钾氧气电池的电压低至2.5伏-2.52伏,过电压电荷密度明显小于锂氧气电池,此外,其非常小的过电压差能够实现90%放电后产物被氧化。而在锂氧气电池中,即使充电电压高达4伏,也只有一半的反应后产物能够被氧化,其中醚类电解液还会变得不稳定。钾氧气电池循环中过电位差为50毫伏,而锂氧气电池则达到1伏,经换算,前者的能量转换效率要比后者高出95%。

另外,研究者指出,钠氧气电池虽然与钾氧气电池有着类似的性能,但是它们之间有个很大区别,那就是前者仅仅具有动态稳定性,而后者则具有动态稳定性及热稳定性。▇

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