Новый виток развития литиево-воздушных батарей
Проектные разработки батарей, работающих на литии и кислороде, велись ещё в семидесятых годах прошлого столетия. Эти источники питания рассматривались как перспектива развития электроавтомобилестроения, ведь их отличительной особенностью является повышенная плотность энергии.
В этих источниках питания анод из лития взаимодействует с кислородом, содержащимся в атмосфере, в процессе чего литий подвергается окислению, образуются электроны и ионы. Ионы переходят через электролит на катод, изготовленный из пористого углерода, электроны же переходят во внешнюю цепь и преобразуются в электроэнергию. При этом окислитель находится снаружи устройства, а литий – это металл с низкой плотностью. За счет этого батарея сможет, теоретически, сравняться по мощность с двигателем внутреннего сгорания. Автомобиль на литий-воздушной батарее мог бы проехать 800 километров без подзарядки.
Однако, на практике стройная теория сталкивается с рядом препятствий. Прежде всего – батареи данного типа недолговечны. Из возможно зарядить-разрядить всего несколько раз. Но в настоящее время ученые из Кембриджа дополнили батарею несколькими новациями. Они применяли в качестве электролита диметоксиэтиан, являющийся органическим растворителем, и добавили в него йодид лития. На катоде оседает гидроксид лития, он полностью разлагается, когда аккумулятор помещается на зарядку. Тем самым устройство не засоряется отработанными продуктами. При этом литий с таким электролитом не проявляет высокой реационности, поэтому анод не выходит из строя раньше времени. В качестве катода здесь использовался высокопористый графен, он увеличивает ёмкость.
К сожалению, это ещё не все проблемы. К примеру, оседание на аноде волокон лития устранить пока не удалось, а ведь это ведет к взрыву аккумулятора. К тому же, свежая разработка может эксплуатироваться не в воздушной атмосфере, а исключительно в кислороде.
Новая батарея выдерживает в районе 2 тысяч циклов зарядки-разрядки, а её эффективность в процессе использования падает незначительно, примерно к отметке 93%. Разработка является перспективной ещё и потому, что ёмкость её гораздо выше, чем те же батареи Тесла.
