Исследователи разработали новую литиево-воздушную батарею

Исследователи из Университета штата Иллинойс в Чикаго и Национальной лаборатории Аргонне разработали новую литиево-воздушную батарею, которая работает в естественной среде и все еще функционирует после рекордных 750 циклов зарядки.

Литиево-воздушные батареи, которые, по прогнозам, способны удерживать в пять раз больше энергии, чем литий-ионные батареи, питающие наши телефоны, ноутбуки и электромобили, долгие годы были недосягаемой целью многих исследователей. До сих пор существовали многие препятствия, преследующие их развитие.

Университет Чикаго (UIC) и Аргоннская Национальная Лаборатория впервые продемонстрировали литий-воздушную батарею, стабильно работающую с воздухом окружающей среды. Это достижение приблизит появление новых источников питания,

При разрядке литий анода такой батареи реагирует с кислородом воздуха, образуя перекись лития, а при зарядке это соединение разлагается на составляющие. В естественной среде описанная реакция обычно протекает недолго: происходит окисление анода и на катоде осаждаются нежелательные продукты взаимодействия ионов лития с углекислым газом и водяными парами, содержащимися в атмосфере.

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь! 

Из-за этих проблем до сих пор не удавалось создать батарею, способную достаточно продолжительное время функционировать на естественном кислороде. Эксперименты же с чистым кислородом не имели практической ценности.

Исследовательская группа UIC-Argonne нашла выход, применив уникальную комбинацию трёх главных компонентов батареи — анода, катода и электролита.

Литиевый анод они покрыли тонким слоем карбоната лития, избирательно пропускающим ионы лития в электролит. В качестве катода, т.е. места, откуда в батарею поступает воздух, авторы применили губчатую углеродную структуру с каталитическим покрытием из дисульфида молибдена.

В сочетании с гибридным электролитом, состоящим из ионной жидкости и диметилсульфоксида, это облегчает взаимодействие лития с кислородом, подавляет реакции с другими компонентами воздуха и повышает эффективность батареи.

Опытный образец батареи новой конструкции в лабораторных испытаниях сохранял работоспособность даже после 750 циклов зарядки-разрядки. Результаты своих экспериментов и численного моделирования учёные изложили в работе, опубликованной в журнале Nature. опубликовано econet.ru  

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet