باتری لیتیوم-هوای هم دمای یک بعدی

۱D Isothermal Lithium-Air Battery

باتری‌‌های لیتیوم-هوای قابل شارژ به دلیل تراکم انرژی بالا، اخیرا منافع زیادی را به خود جلب کرده‌‌اند. مقدار تئوری حدود ۱۱۴۰۰ وات / کیلوگرم است که تقریبا ۱۰ برابر بیشتر از باتری‌‌های لیتیوم-یون است.

در این آموزش، تخلیۀ باتری لیتیوم-هوا با استفاده از رابط باتری لیتیوم-یونی شبیه‌‌سازی شده است. انتقال اکسیژن (از هوای خارج) به الکترودهای کربن متخلخل، با استفاده از انتقال گونه‌‌های رقیق شده در وجه مشترک وسایل متخلخل مدل‌‌سازی شده است. واکنش الکتروشیمیایی (اکسایش) در الکترودهای کربن باعث تغییرات غلظت محصول واکنش و تخلخل الکترود می‌‌شود. این مدل با استفاده از دامنه‌‌های ODE و رابط‌‌های DAE مدل‌‌سازی شده است.

این مدل می‌‌تواند برای مطالعۀ عملکرد باتری‌‌های لیتیوم-هوا و برای ایجاد تصوری نسبت به طراحی سلول استفاده شود. در این کار، مقایسۀ تأثیر غلظت اکسیژن، تخلخل و ضخامت لایه در الکترودهای مثبت در چگالی‌‌های جریانی بالا و پایین تخلیۀ الکتریکی برای درک تأثیر روی شکل‌‌های ولتاژ سلولی انجام شده است.