В США создали эффективный литий-воздушный аккумулятор
22 марта 2018 года
Группа электрохимиков из Университета Иллинойса в Чикаго создала первый эффективный литий-воздушный аккумулятор, способный выдержать 700 циклов зарядки. Статья, посвященная разработке, была опубликована в журнале Nature.
Как поясняет N+1, литий-воздушные химические источники тока считаются одним из наиболее перспективных вариантов замены популярных в настоящее литий-ионных аккумуляторов. Литий-воздушные батареи основаны на реакции лития с кислородом с образованием пероксида лития и по теоретическим оценкам обладают максимальной из известных батарей удельной энергией (около 40 мегаджоулей на килограмм, что примерно в пять раз больше, чем у литий-ионных аккумуляторов).
Главная проблема, которая затрудняет создание таких батарей, заключается в их чувствительности к составу воздуха. Так, ранее исследователям удавалось сконструировать литий-кислородные аккумуляторы, но они не могут использоваться в быту из-за повышенной взрывоопасности. В то же время при наличии в газовой среде азота, углекислого газа и воды продукты побочных реакций загрязняют поверхность электродов, заметно снижая время работы аккумулятора - уже после 10-20 циклов зарядки батарея перестает работать.
В качестве решения этой проблемы американские химики предложили новую схему литий-воздушной электрохимической ячейки, которая позволяет ограничить интенсивность побочных реакций на электродах и повысить время эффективной циклической работы батареи. Эта схема предусматривала нанесение на поверхность литиевого анода батареи защитного покрытия на основе углерода и карбоната лития. Кроме того, в качестве катода было предложено использовать наноструктурированный дисульфид молибдена, который служит катализатором реакции восстановления кислорода. Электролитом же в предложенной архитектуре электрохимической ячейки служила смесь диметилсульфоксида с ионной жидкостью на основе тетрафторбората.
Эксперименты показали, что опытная литий-воздушная батарея выдерживает не менее 700 циклов перезарядки без падения емкости, а химический состав электродов при этом практически не изменяется.
По словам ученых, им удалось создать первый эффективно работающий прототип литий-воздушного аккумулятора, способный к долгой циклической работе. Свою разработку они называют важным шагом на пути к созданию батарей нового поколения.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
