ПОИСК:
FAQ | RSS | РЕКЛАМА
English German Russian

Эффективные литий-воздушные батареи

Автор:Admin › Просмотров: 2812 › Опубликовано: 21-09-2012, 20:25 ›
Английские исследователи говорят, что сделали еще один существенный шаг на пути доказательства того, что в не столь далеком будущем так называемые литий-воздушные (Li-O2) аккумуляторы могут стать заменой для используемых сейчас батарей.
До сих пор проблема с батареями, которые используют кислород и поддерживают множество циклов перезарядки заключалась в невозможности повторного использования кислорода. Теперь же шотландские специалисты из Университета Сэнт Эндрюс говорят, что ими был разработан способ создания литий-воздушных батарей, оснащенных электродом с добавлением ионов золота.

Подробно о своей разработке специалисты рассказывают в последнем номере научного журнала Science, вышедшем в четверг на этой неделе. Питер Брюс, один из разработчиков нового типа воздушных батарей, говорит, что их батареи поддерживают "сотни" циклов перезарядки, после которых их емкость падает всего на 5%.
Традиционные литий-ионные батареи работают на базе металл-фосфатных катодов, которые генерируют положительный заряд, а также отрицательных анодов. Между ними расположен электролит, по которому и перемещается заряд.

В литий-воздушных батареях в качестве катода применяется кислород, вступает в реакцию с ионами лития и после реакции может выбрасываться в воздух. В результате реакции образуется перекись лития и электрический ток. До сих пор проблема с кислородом состоит в предотвращении разрушения электролита после многократных циклов перезарядки.
Сейчас исследователи для предотвращения разрушения применили тонкий слой ионов золота, которыми был покрыт электрод. Специалисты говорят, что технически использование золотого покрытия позволяет предотвратить разрушение, но на практике такие батареи вряд ли появятся в продаже, так как они являются чересчур дорогими из-за использования золота и исследователи сейчас пытаются решить, чем драгоценный металл можно было бы заменить.

Данная батарея обладает неоспоримыми преимуществами. Кислород, активный материал катода, является практически неисчерпаемым и абсолютно бесплатным источником из окружающей среды. Отсутствие кобальта и невысокая масса лития делает аккумуляторы легкими, а ожидаемая энергоемкость равна ~1200-1800 мАч/г. В качестве примера можно сказать, что большинство ноутбуков с такими батареями потребуется подзаряжать всего раз в неделю.

Как и любое новшество, литий-воздушные батареи не лишены недостатков. Существует риск доступа воды из атмосферы в ячейку через воздушный катод, что сразу же делает элемент небезопасным в использовании, и для этого даже хранить их нужно используя стеллажи металлические.
Для предотвращения этого необходимо использовать органические электролиты, в которых растворение воды не происходит или минимизировано. Кроме того, образующиеся в ходе токообразующих реакций оксиды Li2O и Li2O2 нерастворимы в растворе органического электролита и будут осаждаться в порах катодного материала, что блокирует дальнейший доступ кислорода, таким образом, резко обрывая жизнь электрохимической ячейки.


ОПРОС ↓
Вы нами довольны ?
Доволен
Недоволен
Не обращался

Интересное ↓
Предложения ↓