Літій-кисневі або літій-повітряні батареї (ЛПБ) - один із багатьох шляхів покращення сучасних технологій зберігання енергії. Літієві та інші метало-повітряні батареї користуються популярністю в дослідженнях через їх потенціал високої щільності енергії, але низька ефективність і малий термін служби виявилися серйозними перешкодами, які необхідно подолати розробляючи такі технології.
Враховуючи ці фактори, вчені з Японського національного інституту матеріалознавства та компанії Softbank розробили літій-повітряну батарею, що перезаряджається. Вони стверджують, що її густина енергії значно перевищує щільність енергії звичайних літій-іонних акумуляторів.
Як і в інших лабораторіях, побудованих на дослідному рівні, батарея японського консорціуму використовує літій як негативний електрод і кисень як позитивний пористий вуглецевий електрод. Пристрій з 10 комірками має розмір 4 см х 5 см та одношарові комірки з електродом 2 см х 2 см.
"У багатошаровій конфігурації комірок кисень необхідно транспортувати в горизонтальному напрямку в газодифузійному шарі", - пояснили вчені.
Потім кисень необхідно транспортувати у вертикальному напрямку, щоб пройти через всю частину позитивного електрода.
Під час роботи за кімнатної температури батарея-чемпіон показала вагову щільність енергії 500 Вт*год/кг, що приблизно вдвічі вище, ніж у сучасних літій-іонних батареях. Продуктивність була описана як найвища у світі з точки зору щільності енергії та кількості циклів.
«Хоча є багато звітів, що демонструють успішну роботу ЛПБ із тривалими процесами розряду/заряду більше 100 циклів, їх щільність енергії на рівні практичного осередку була нижчою за 50 Вт·год·кг-1. Навпаки, для LAB із щільністю енергії понад 300 Вт·год·кг - 1 кількість циклів було менше 20», - кажуть дослідники.
Вони стверджують, що пристрій зберігання має потенційне застосування у побутових системах накопичення енергії, електромобілях, дронах та пристроях Інтернету речей (IoT). Вони описали це в "Критеріях оцінки літій-повітряних батарей в академічних колах для правильного прогнозування їх практичної ефективності в промисловості", які нещодавно були опубліковані в Materials Horizons.
Джерело pv-magazine.com
