Чимало власників електромобілів мріють про акумулятор, якого вистачало б на півтори тисячі кілометрів без заряджання. Фахівці з Аргонського національної лабораторії Міненергетики США розробили літій-повітряну батарею, яка одного разу зможе живити регіональні літаки та фури. Вони досягли найвищої на сьогодні щільності енергії для елементів живлення такого типу.
Основний компонент нової літій-повітряної батареї – твердотільний електроліт. На відміну від рідких, вони не схильні до протікань і загорянь, тобто набагато безпечніше. Але це ще не все – хімія нової батареї дозволяє збільшити густину енергії вчетверо в порівнянні з літій-іонною. Це означає, що запас ходу акумулятора стане в рази більшим.
«Ця літій-іонна батарея має найвищу задану щільність енергії серед будь-яких батарей, які вважаються наступним поколінням після літій-іонних», — заявив Ларрі Кертісс.
У літій-повітряних батареях попередніх конструкцій літій в літій-металевому аноді рухався через рідкий електроліт, щоб у процесі розрядки з'єднатися з киснем і перетворитися на пероксид літію або супероксид літію на катоді.
У процесі зарядки пероксид або супероксид знову розщеплюється на літій і оксид.
Новий твердотільний електроліт складається з керамічного полімерного матеріалу відносно недорогих елементів у вигляді наночастинок, повідомляє Phys.org. Внаслідок хімічної реакції у фазі розрядки виробляється оксид літію. Суть у тому, у реакції з супероксидом або пероксидом літію на одну молекулу кисню припадає один або два електрона, тоді як у разі оксиду літію – чотири. Що більше електронів — то вища щільність енергії.
Вченим вдалося розробити першу літій-повітряну батарею, здатну досягти чотириелектронної реакції за кімнатної температури. Також вона може працювати з киснем, отриманим із повітря навколишнього середовища. Це дозволить відмовитись від кисневих балонів. А випробування показали, що нова батарея здатна витримувати до 1000 циклів заряджання без втрати стабільності.
Японські вчені досягли минулого року рекордних показників щільності енергії експериментальної літій-повітряної батареї — понад 500 Вт*год/кг, що набагато вище, ніж у звичайних літій-іонних акумуляторів. Друге важливе досягнення – нова батарея може заряджатися та розряджатися за кімнатної температури.
Джерело: pv-magazine.com
