Разработан новый тип литиево-воздушных батарей, отличающихся высокими значениями их показателей - «Наука и технологии»

Ученые из Кембриджского университета разработали новую технологию, которая была воплощена в виде первых опытных образцов литиево-воздушных аккумуляторных батарей. Как показали проведенные испытания, эти батареи обладают очень высоким показателем плотности энергии, их эффективность составляет порядка 90 процентов и они могут выдержать без потери своей емкости около 2 тысяч циклов заряда-разрядки. Однако, практическое использование этой новой технологии сдерживается наличием ряда проблем, которые ученые намерены решить в ближайшее время.

Литиево-воздушные батареи уже достаточно давно рассматриваются в качестве кандидатов на их использование в электрических автомобилях, в мобильных электронных устройствах и в системах промежуточного хранения энергии, добытой из экологически чистых возобновляемых источников. И эти перспективы являются следствием очень высокого показателя плотности хранения энергии, который в десять раз превышает аналогичный показатель литий-ионных аккумуляторов. Такой высокий энергетический показатель уже сопоставим с количеством химической энергии, содержащимся в жидком топливе, в бензине. И все это позволит электрическим автомобилям с такими батареями преодолевать на одном заряде расстояния, сопоставимые с расстояниями, которые способны преодолевать обычные автомобили на одной заправке топливного бака.

Однако, когда дело касается аккумуляторных батарей следующего поколения, началу их практического применения препятствуют несколько проблем. И эти проблемы должны быть решены, прежде чем литиево-воздушные технологии станут жизнеспособной альтернативной жидкому топливу. Создавая свою новую батарею, кембриджские ученые как раз и были нацелены на решение некоторых из вышеупомянутых проблем. И им удалость добиться не только повышения энергетических показателей батареи, но и обеспечить более высокую стабильность ее работы.

В конструкции новой батареи используется "пушистый" углеродный электрод, изготовленный на основе графена с особыми добавками, которые изменяют некоторые из происходящих в районе электрода химических реакций, делая их более эффективными и стабильными. Ключевым моментом новой технологии стало использование гидроокиси лития LiOH вместо пероксида лития Li2O2 и использования йодида лития в качестве своего рода посредника. В результате таких изменений внутри новых батарей протекает меньшее количество химических реакций, что делает ее более надежной и способной выдержать без потерь своих характеристик большее количество циклов.