Среди множества вероятных альтернатив современным литий-ионным батареям есть литий-воздушные. Очередная инновация может устранить многие проблемы этой технологии.
В опубликованной в Science статье описывается химическая основа литий-воздушной батареи, способной обеспечивать гораздо большую плотность энергии по сравнению с привычными литий-ионными батареями. Это может стать большим прорывом на рынке аккумуляторов и революцией в легковом и тяжёлом транспорте, в том числе в самолётах, поездах и даже подводных лодках.
Новая батарея готова выдержать свыше тысячи циклов перезарядки со снижением энергоэффективности на 5% и нулевым влиянием на кулоновскую эффективность. Это означает, что первоначальный материал батареи остался активным, без необратимых побочных реакций из-за перезарядки.
В придуманной исследователями Иллинойского технологического института конструкции применяется твёрдый электролит на основе композита керамика-полиэтиленоксид. Он безопаснее и эффективнее по сравнению с жидкими электролитами. Керамические и полимерные материалы, применяемые в качестве твердых электролитов, имеют недостатки при раздельном использовании. Вместе же они могут обеспечить высокую ионную проводимость керамики и высокую стабильность полимера.
Композитный электролит работал при комнатной температуре, впервые у литий-воздушных аккумуляторов. Твердотельный электролит «обеспечивает около 75% общей плотности энергии». Батарею ещё можно улучшить, а благодаря минимизации толщины без ущерба для производительности новая конструкция может обеспечить «очень высокую» плотность энергии.
Литий-воздушная батарея потенциально способна хранить один киловатт-час на килограмм или больше, что в четыре раза превосходит современные литий-ионные батареи. В статье говорится, что литий-воздушная батарея на основе образования оксида лития (Li2O) теоретически готова обеспечить «сравнимую с плотностью бензина» плотность энергии.
Исследователи считают, что этот технологический прорыв открыл «большое окно возможностей» для вывода литий-воздушных батарей на рынок.
Подписывайтесь на T4S.TECH в Telegram. Публикуем новости, обзоры и забавные факты о технологиях.
