Литий-кислородные акб — будущее электромобилей
В издании Science были опубликованы технические детали литий-кислородной батареи, именуемой еще литий-воздушной.
Ее разработали научные сотрудники Кембриджского университета, добившись большей эффективности на 93% по сравнению с традиционными свинцово-кислотными моделями. Новые аккумуляторы перезаряжаются до 2-х тысяч раз.
Из-за этого энергоемкость такого источника питания практически равняется бензину. Поэтому такой вариант будет оптимальным для большинства электромобилей.
Ученый мир предрекает им большое будущее. Исследователями из МТИ совершен прорыв, который позволит стать коммерческой разработке более легких АКБ реальностью. Компании IBM, General Motors не только проявляют интерес к полученным результатам, но и сами работают в этом направлении.
Уже давно всех автопроизводителей интересует вопрос улучшения технических характеристик акб. Больше всего их интересует повышение максимальное емкости изделия. Также уделяется внимание его надежности, себестоимости, уменьшению габаритов и веса, ведь нынешние автомобильные аккумуляторы довольно большие.
Весомыми преимуществами новых аккумуляторов будут вес и цена, которая будет в 5 раз дешевле. Транспортные средства с литий-кислородными батареями смогут преодолевать расстояния до 400 км без всяких проблем.
Профессор Клэр Грэй, возглавляющий химический факультет университета, отмечает, что ученым предстоит решить еще много проблем по химическому составу. Практическая схема создана правильная, но до массового производства еще далеко. Их можно будет успешно использовать на все возрастающем рынке автомобилестроения, на экологически безопасном производстве.
Компания IBM продемонстрировала пробную модель литий-кислородного АКБ. Инновацией является то, что один электрод - обычный, другой - пустотелая углеродная мембрана. Предполагается ее наполнение за счет воздуха. Только после этого произойдет взаимодействие дикислорода с литием.
Некоторые исследователи считают, что для бесперебойного функционирования литий-кислородной электробатареи необходим не воздух, а кислород в чистом виде. Получить его из атмосферного воздуха довольно проблематично, ведь последний сильно загрязнен и содержит всего 21% кислорода. Этой проблемой занимаются параллельно и канадские разработчики, а именно переносом протонной фазы катализатором. Осуществляется транспортировка молекул супероксида натрия. В химическом растворе происходит процесс их разряда на кубические нанокристаллы.
Одной существенных проблем является также совершенствование способа защиты металлических электродов от диоксидов, углерода, влажности возле батареи. Исследования Массачусетского технологического института позволили установить, что золото и платина, используемые как катализаторы, проявляют большую эффективность по сравнению с обычными углеродными электродами. Это свидетельствует, что научный мир приблизился к созданию лучших электродных материалов, в том числе и менее дорогостоящих.
