литий воздушные батареи

Каждый день слушайте итоговый подкаст !

Британцы использовали , апротонный растворитель (CH3)2SO, в качестве кандидата в такие «идеальные» электролиты: он относительно хорошо проводит ионы и не позволяет быстро окисляться литию. Проблемой является лишь то, что при нормальном давлении он затвердевает уже при 18 ˚С, но, как отмечают исследователи, не всё сразу. Другой ключевой новацией стало использование более стойкого в химическом отношении материала электрода золота вместо углерода, применявшегося до сих пор. Итог впечатляет. Во-первых, главная проблема деградация материала батарей оказалась в значительной степени преодолена. При 100 циклах зарядки-разрядки ёмкость литий-воздушного аккумулятора упала лишь на 5%, то есть до 50-процентной деградации такие батареи могут пережить 1 000 циклов. Учитывая их значительную ёмкость, это очень прилично. Другим преимуществом новой конструкции является увеличившаяся вдесятеро скорость зарядки и разрядки: в сравнении с обычными литий-воздушными батареями она выросла в 10 раз. Что чрезвычайно важно: в случае на порядок более ёмких батарей «заправлять» те же электромобили придётся в 10 раз дольше, а ведь и сейчас на это уходят часы. Недостатки новой конструкции вытекают, увы, из её достоинств. Золото делает аккумулятор тяжёлым и, понятно, дорогим. А эффективный электролит замерзает при +18 ˚С. И тем не менее исследователи отмечают, что их работа демонстрирует принципиальную возможность (при нахождении эквивалентов новым материалам) создания таких литиевых аккумуляторов, которые смогут наконец-то решит проблему катастрофически малой ёмкости существующих батарей всех типов, препятствующей электромобильной революции и ограничивающей автономность мобильных устройств и ноутбуков. Рассказ об исследовании представлен в журнале . Подготовлено по материалам .

У огромный потенциал по запасанию энергии до 2 000 Вт ч/кг, в десять раз выше, чем у лучших . То же касается и плотности энергии: объем литий-воздушной батареи примерно в десять раз меньше, чем у такой же по напряжению и силе тока литий-ионной. Однако если бы всё ограничивалось только достоинствами Исследователи из (Великобритания) продемонстрировали литий-воздушные батареи, теряющие после ста циклов лишь 5% ёмкости и при этом заряжающиеся вдесятеро быстрее обычных. Для этого в них используются золотые электроды и диметилсульфоксидный электролит. Литий-воздушные батареи демонстрируют самую высокую ёмкость, но реакции в них такие бурные, что компоненты очень быстро деградируют. (Илл. Tony Hisgett / Z. Peng et al. / Science.) При реализации литий-воздушных батарей есть целый ряд сложностей. Во-первых, литий, весьма активный металл, взаимодействует с кислородом воздуха. Другая проблема высокий энергетический барьер реакции, требующий использования в катодах катализаторов. Наконец, пока так и нет нормально работающего электролита, который хорошо проводил бы ионы лития, при этом надёжно изолируя литиевый анод от кислорода. Ну а гипотетический идеальный электролит не должен замерзать в мороз и закипать в жару. Итак, что же мы имеем?

Текст: Александр Березин |

23 июля 2012 года, 16:30 |

Литий-воздушные аккумуляторы могут быть долгоживущими иPбыстрыми

Литий-воздушные аккумуляторы могут быть долгоживущими иPбыстрыми - Наука и техника - Прикладные исследования - Компьюлента