Новые аккумуляторы на 93% эффективнее предшественников

Ученые из лаборатории Кембриджского университета представили литий-кислородные аккумуляторы для электромобилей, обладающие возможностью перезарядки до 2 тысяч раз.

Модель аккумулятора была представлена в минувший четверг, технические детали устройства опубликованы в журнале Science. Литий-кислородный аккумулятор гораздо эффективнее литий-ионного, однако новинке пока далеко до выхода на коммерческий рынок. По словам ученых, за счет большей плотности энергии устройство на 93% эффективнее других батарей и может перезаряжаться более двух тысяч раз. Однако, как отмечают разработчики, процесс заряда и отдачи энергии аккумулятора пока идет с трудом. Чтобы обойти все препятствия, по их оценке, потребуется не менее 10 лет.

Напомним, впервые представленная в 1991 году литий-ионная батарея сейчас успешно используется в сфере портативной электроники вроде планшетов и смартфонов, а также в некоторых транспортных средствах. В основе их устройства лежит литиевое соединение либо графит с ионами лития. Литий-кислородные (или, как их иногда называют, литий-воздушные) батареи по показателям энергетической плотности выше литий-ионных в десятки раз. По данным Reuters, литий-кислородные батареи также могут стать в пять раз дешевле и легче литий-ионных конкурентов.

Два года назад одну из первых моделей литий-кислородного аккумулятора представила компания IBM в сотрудничестве с Сент-Эндрюсским университетом Шотландии. Один из электродов устройства был обычным электролитом, а второй представлял собой пустотелую углеродную мембрану. Планировалось, что она будет наполняться воздухом из окружающей среды, после чего кислород вступает в химическую реакцию с литием.

Между тем, по данным Reuters, для нормальной работы литий-воздушных батарей будет все же требоваться чистый кислород, а не воздух, которым мы дышим. Также эксперты отмечают проблемы с безопасностью литий-кислородных устройств.

Ранее канадские ученые предложили в качестве альтернативы натрий-кислородные батареи. Как сообщалось весной текущего года в журнале Nature Chemistry, процесс их работы заключался в катализаторе переноса протонной фазы. Катализатор переносит образующиеся молекулы супероксида натрия (NaO2) в раствор. Там они разряжаются, формируя при этом кубические нанокристаллы. При перезарядке батареи эти кубические кристаллы растворяются в реакции, протекающей также с участием катализатора протонной фазы.