| Главная » Статьи » Исследования, Медицина, Наука, Учёные, Техника и Технологии |
Полным ходом идёт работа над литий-воздушными аккумуляторами
А что если удалить один из электродов и заменить его воздухом? Американские учёные полагают, что литий-воздушная батарея может запасти в 5–10 раз больше энергии, чем литий-ионный аккумулятор такой же массы, и вдвое больше в том же объёме. Теоретически по плотности энергии такое устройство может быть сравнимо с бензином. «Ни одна другая батарея не обладает такой плотностью энергии», — подчёркивает один из разработчиков новой технологии Мин Ау из Национальной лаборатории «Саванна-Ривер» (США). В такой батарее анод изготовлен из лития, а в роли катода выступает кислород из окружающего воздуха. Окисляясь, литий высвобождает энергию. Закачивание электроэнергии в устройство вызывает обратный процесс: кислород изгоняется, чистый литий остаётся. «Безусловно, сделать литий-воздушную батарею для одноразового использования довольно легко», — говорит г-н Ау. Действительно, такие батарейки уже продаются — например, для слуховых аппаратов. «А вот превратить её в аккумулятор очень трудно...» Вот краткий список проблем. Во-первых, литий бурно реагирует с водой, поэтому электролит не может её содержать, и водяной пар должен быть отделён от поступающего воздуха. Во-вторых, превращение оксида лития (продукта разрядки) обратно в литий возможно лишь частично даже при помощи специальных катализаторов: оксид накапливается и замедляет процесс, снижая количество циклов зарядки/разрядки до смешного. Прежде чем литий-воздушные батареи смогут претендовать на применение в гибридных и электрических автомобилях, они должны научиться обрабатывать тысячи таких циклов. В-третьих, процесс зарядки и разрядки батареи протекает очень вяло. Впрочем, Ян Шао-Хорн из Массачусетского технологического института недавно сообщила, что эффективность цикла можно увеличить на 77% за счёт включения наночастиц золота и платины в катодный конец. Золото ускоряет связывание кислорода с литием, а платина катализирует их разделение. Тем временем «Саванна-Ривер» осваивает двухлетний грант в размере $1 млн на создание литий-воздушных аккумуляторов. Учёные уже продемонстрировали батарею размером с монету с плотностью тока до 600 миллиампер-часов на грамм материала. Это большое достижение: показатели традиционных литий-ионных батарей составляют 100–150 мАч/г. Но литий-ионные батареи имеют свыше 100 тыс. циклов зарядки/разрядки, а новое устройство — не более 50. До выхода перезаряжаемых литий-воздушных аккумуляторов на рынок может пройти очень много времени. Например, литий-ионные батареи были впервые описаны в 1976 году, а поступили в продажу только в 1997-м... | |
| Просмотров: 267 | |
| Всего комментариев: 0 | |