Четверг, 8 декабря 2016 года

Ученым в МТИ удалось повысить энергоэффективность и долговечность литий-кислородных батарей

Реклама

Новая химия может победить ключевые недостатки литий-воздушных батарей.

Литий-воздушные аккумуляторы рассматриваются как перспективная технология за счет высокой отдачи энергии и небольшой массы. Однако устройства имеют серьезные недостатки, вроде потребности в дорогостоящих компонентах или быстрого выхода из строя. Согласно статье в news.mit.edu, новый вариант химических процессов в аккумуляторах, предложенный Массачусетским технологическим институтом, может обеспечить показатели полностью герметичной литий-воздушной батареи, не имея при этом изъянов.

Концепция была описана в журнале Nature Energy профессором Джу Ли, научным сотрудником Чжи Чжу и 5 другими авторами из МТИ, Национальной лаборатории в Аргонне и Пекинского университета. Технология получила название нанолитиевого катода батареи.

Традиционные литий-воздушные батареи всасывают из окружающего воздуха кислород, чтобы он запускал химическую реакцию с литием, после чего выпускают его обратно в атмосферу в цикле разрядки. В новой методике процесс происходит также при зарядке. При этом кислород не превращается в газ, преобразуясь между 3 окислительно-восстановительными состояниями в Li2O, Li2O2 и LiO2. Вещества смешанны в виде стекла. Это уменьшает потерю напряжения в 5 раз — с 1,2 В до 0,24 В, так что в тепло превращается только 8% энергии.

В новом аккумуляторе также есть защита от чрезмерной зарядки, так как используемая химическая реакция имеет естественное самоограничение. По достижении определенных показателей она переходит в другую форму, предотвращая дальнейшую активность.

«В обычной батарее перезарядка может вызвать необратимые изменения или даже взрыв, — объясняет Ли. – Но не здесь. Мы перезаряжали аккумулятор 15 дней, дав в 100 раз больше необходимой мощности, а с ним ничего не произошло».

Пока что работоспособность концепции доказана только в лабораторных условиях. Но исследователи надеются создать практический прототип в течение года.

Ошибка в тексте? Выделите ее мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter
Обсудить новость и добавить комментарий
Выбор редакции