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リチウム空気電池 材料開発の動同と展望

机译：锂电池的身体材料的发展及其前景

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摘要

蓄電デバイスとして広く利用されているリチウムイオン電池は、既にその理論限界のエネルギー密度に迫っており、そのエネルギー密度は400Wh/kg程度が限界と推測されている。そのため、リチウムイオン電池よりも高いエネルギー密度を可能とする、次世代蓄電池に関する研究が近年盛hである。リチウム空気電池は、高い還元力を有する金属リチウムと、大気中の酸素を活物質として利用するため、リチウムイオン電池の2~5倍 以上のエネルギー密度を実現することが可能であり、次世代蓄電池の最有力候補である。実際に、700 Wh/kgを超えるセルも既に実証されており、リチウム空気電池の有する高いエネルギー密度の潜在能力は非常に魅力的である。リチウム空 気電池は、正極の多孔性カーボン電極、セパレー夕、電解液、負極の金属リチウムを積層した単純な構造である点や、貴金属などを用いずに安価な材料で構成される点も次世代蓄電池として有望な理由として挙げられる。一方で、サイクル数、パワー密度は、現行のリチウムイオン電池に比べて低い性能にとどまっており、電池性能を向上させるための材料開発が急務である。本稿では、リチウム空気電池実用化に向けた課題を整理した上で、その解決方策に対する筆者らの現在の取り組みを中心に、および、今後の研究展望ついて概説 リチウム空気電池では大気中の酸素を活物質として正極での充放電反応が進行する。放電反応においては、酸素が電気化学的に還元され、過酸化リチウムが生成する反応が進行する。
机译：广泛用作存储设备的锂离子电池已经接近理论极限的能量密度，它们的能量密度估计为约400瓦时/千克。因此，下一代蓄电池，使能量密度高于锂离子电池，在近年的研究。锂空气电池可以实现能量密度超过2至5倍或更多的锂离子电池，因为具有金属锂高还原大气中的功率和氧被用作活性材料。下一代蓄电池它是最敏感的候选事实上，细胞超过700瓦时/千克已经被证实，并且通过锂空气电池具有高能量密度的电势是非常有吸引力的。锂空气电池有一个简单的结构，其中，正极，分离，电解质和负极的锂金属的多孔碳电极层压，而事实上，它是由廉价的材料，而无需使用贵金属等，这是作为有力的理由作为代蓄电池提及。在另一方面，周期和功率密度的数量保持低相比，目前的锂离子电池，和材料开发，以提高电池的性能是紧迫的。在本文中，我们组织的问题，在实际使用锂空气电池的，重点解决措施，目前的努力，并为未来的研究研究前景的轮廓，和氧气在大气中的充电和放电反应在大气正极进行作为物质。在放电反应中，氧被电化学还原和由过氧化锂产生的反应进行。

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