Ученые Национальной лаборатории Аргонна (Argonne National Laboratory) разработали новую технологию изменения материала электрода литий-воздушной аккумуляторной батареи.
Об этом Argonne National Laboratory сообщила в январе 2016 г.
Говорить о научной новизне этой технологии довольно сложно, а коммерциализация этой технологии имеет большие перспективы.
Хотя новизна есть.
Исследователи университета г Кембриджа в конце 2015 г разработали технологию преобразования пероксида лития, который вообще -то является нежелательным побочным продуктом протекающей внутри батареи электрохимической реакции.
Им удалось изменить состав материала электрода и состава электролита, в результате чего побочным продукта реакции стала столь желаемая растворимая гидроокись лития.
Пытливым исследователям из ANL удалось существенно упростить процесс формирования стабильного супероксида лития без изменения состава электролита.
Ученым удалось получить новый материал электродов, на поверхности которого вместо пероксида (Li2O2) формируется гидроокись лития (LiO2) .
Пероксид лития нарастал на поверхности электродов по мере разрядки аккумуляторной батареи, что приводило к снижению ее емкости.
Гидроокись лития (супероксид) можно легко расщепить на составные части: литий, кислород и водород.
Используя наночастицы иридия на поверхности электродов, пытливым исследователям удалось сформировать стабильный слой гидроокиси лития.
Благодаря наночастицам иридия, ставших и катализатором, и стабилизатором процесса, удалось в обычных условиях обеспечить термодинамическую стабильность супероксида и синтезировать его.
Практическая ценность этой технологии в том, что емкость аккумуляторных батарей можно будет увеличить до 5 раз в сравнении с литий - ионными батареями.
Исследователи подтвердили отсутствие перекиси лития с помощью дифракции рентгеновских лучей.
В 1ю очередь, эта технология может значительно продвинуть перспективы электромобилей, которые на новых аккумуляторных батареях смогут уехать гораздо дальше.
С учетом сопоставимой плотности хранения энергии в батареях и в углеводородном топливе, с новыми батареями электромобили могут сравняться по эффективности и удобству эксплуатации с обычными авто.
Теперь исследователи поставили перед собой задачу практически создать закрытую, не требующую кислорода из атмосферы, аккумуляторную ячейку с емкостью в 5 раз выше обычных литий - ионных батарей.
Тогда откроется дорога к созданию небольшой по габаритам, безопасной и надежной литий-воздушной аккумуляторной батареи, как говорят химики - с замкнутой системой.
Стабилизация супероксидной фазы лития позволит сделать это, уверен Х. Амайн (Khalil Amine), частник исследовательской группы.
Первоочередная задача - научиться проектировать катализаторы, чтобы внедрить технологию в промышленных масштабах.
Исследование финансировалось Управлением Минэнерго США по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии и Управлением по науке.
