电极孔隙孔径对锂空气电池传质的影响

作     者：栾丽华 苏畅 何琪 孙红 LUAN Li-hua;SU Chang;HE Qi;SUN Hong

作者机构：沈阳建筑大学机械工程学院辽宁沈阳110168 

出 版 物：《电池》 (Battery Bimonthly)

年 卷 期：2022年第52卷第3期

页      面：263-267页

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51906166,51776131) 辽宁省自然科学基金(lnzd201902) “兴辽英才计划”项目(XLYC1802045)。 

主　　题：锂空气电池 孔隙率和孔径 数值仿真 

摘      要：空气电极结构对锂空气电池的性能有重要影响。基于工作原理构建二维瞬态锂空气电池数值模型,对以碳纳米管复合二氧化锰为催化电极、四乙二醇二甲醚/双三氟甲烷磺酰亚胺锂为电解液的锂空气电池进行性能测试。实验初始放电电势为2.92 V,结束时的放电比容量为580 mAh/g,实验数据与模拟结果接近,误差小于5%。利用数值模型对不同电极孔隙率及孔径条件下电池放电过程中的氧气浓度分布、Li_(2)O_(2)分布、电池放电容量及过电势进行分析,发现电极孔隙率的提升可提高氧气在电极中的传输效率,增加电池的放电容量;提高电极的孔径对增加电池的放电容量也有一定的作用,但会提高电池的电压降。选择合理的孔径范围,有利于提升电池的放电性能。