Литий-воздушные аккумуляторы

[redimer]

Литий-воздушные аккумуляторы будут работать в 10 раз дольше

Новый тип перезаряжаемых батарей может похвастаться в 10 раз большей емкостью. Технология производства основывается на использовании воздуха в химических реакциях. Изготовление литий-воздушных аккумуляторов ранее было невозможно из-за того, что воздух мешал процессам электролиза. Однако за последние годы ученым удалось решить эту проблему, при этом оставив основным компонентом реакций именно воздух. В будущем это позволит забыть о проблеме каждодневной зарядки мобильных устройств а также поспособствует развитию электромобилей. Но обо всем по порядку.

Литий-воздушные аккумуляторы, использующие атмосферный кислород в качестве источников электронов, имеют все шансы стать следующим по-настоящему большим шагом в развитии технологии батарей, поскольку позволяют существенно упростить устройство аккумуляторов и сделать их много легче.

Необходимо было найти решение самой трудной проблемы: реакционноспособный кислород не только участвует в электролитическом процессе, но и реагирует с остальными компонентами батареи. В итоге нынешние литий-воздушные аккумуляторы способны вынести всего несколько циклов перезарядки, а затем начинается их активная деградация.

Но, кажется, учёным из Университета Ханьян (Южная Корея) и Университета Ла-Сапиенца (Италия) удалось найти такой электролит, который не реагирует с кислородом, обеспечивая стабильные рабочие показатели в течение множества циклов перезарядки. Причём теоретическая энергоёмкость новой батареи, по расчетам авторов, способна достичь ошеломляющих величин.

Схема литий-воздушного аккумулятора. Слева — заряд, справа — разряд.

Итак, предлагаемый электролит состоит из хорошо известных компонентов — диметилового эфира тетраэтиленгликоля и трифлюорометансульфоната лития CF3SO3Li. Полученный их смешением электролит способен проводить ионы лития даже при комнатной температуре. Наилучшим образом стабильность нового электролита характеризует то, что 20-й цикл перезарядки сложно отличить от 100-го. При этом учёным не удалось обнаружить никаких активных кислород-содержащих интермедиатов вроде LiCO3+, которые могли бы свидетельствовать о разложении материала.

Изобретатели не поленились подсчитать теоретическую ёмкость батареи, построенной на основе нового электролита: она составила 13 500 Вт·ч на кг массы электрода. Напомним, что современные литиевые технологии позволяют достичь 300 Вт·ч/кг. Иначе говоря, если учёные не ошиблись хотя бы в порядке своих оценок, новая технология позволяет получать литий-воздушные батареи с ёмкостью, в десять раз превышающей показатели нынешних литий-ионных решений.

Почитать о проделанной работе во всех подробностях можно в статье, опубликованной в журнале Nature Chemistry.

на правах копипаста 

[mevial]

Что-то по графикам достаточно высокое сопротивление выходит, падение целый вольт для 0.7С, да и для меньших токов тоже. Греться наверное будет нехило на больших мощностях. И ещё не исследованы перезаряд и переразряд. Да и с многослойным бутербродом не всё решено. Вобщем этот аккумулятор допиливать и допиливать, лет через 10-20 наверное выпустят коммерческий продукт, если литий в природе останется.

[илс]

имхо,

чем выше концентрация энергии на килограмм массы, тем выше потенциальные разрушения при ЧП.
Сравните 1кг угля, сырой нефти, литр бензина, водорода, .... очищенного урана и т.д.

Явная тенденция к росту взрывной мощности по мере роста удельной энергоемкости.
Страшно подумать, если литий-воздушный аккум рванет.

Сгоревшей квартирой не отделаешься, наверное весь дом снесет

[tmkt]

да ладно вам паниковать! лифер вон по энергоемкости липолькам не сильно уступает, но сделали же безопасным!

кстати, где аналогичная тема рядом была, ночью я в нее ответил а сейчас пропала 

[zap]

Добыча электронов из воздуха звучит почти как добыча энергии из мирового эфира
Ну лан, позырим, уже который год эти литий-воздушные аккумуляторы обещают, а воз и ныне там...
Поверю не раньше, чем проеду 50км на батарейке весом с помидор

[av-master]

имхо Li нужно заменить на Натрий. получше окисляется воздухом ))

[sanyo]

да ладно вам паниковать! лифер вон по энергоемкости липолькам не сильно уступает, но сделали же безопасным!
кстати, где аналогичная тема рядом была, ночью я в нее ответил а сейчас пропала 

еще была тема о тушении пинговского лифера,
автор той темы утверждает, что это точно не липольки

[Электроник]

кстати, где аналогичная тема рядом была, ночью я в нее ответил а сейчас пропала 

Вообще на форуме невозможно найти те темы, в которые писал, если они ушли вниз. Приходится задействовать общий поиск.
Вопрос к администраторам - нельзя ли сделать фильтр для показа своих тем, тем, в которые писал, и тем, на которые есть ответы.

[nikvic]

имхо,

чем выше концентрация энергии на килограмм массы, тем выше потенциальные разрушения при ЧП.
Сравните 1кг угля, сырой нефти, литр бензина, водорода, .... очищенного урана и т.д.

Явная тенденция к росту взрывной мощности по мере роста удельной энергоемкости.
Страшно подумать, если литий-воздушный аккум рванет.

Сгоревшей квартирой не отделаешься, наверное весь дом снесет

Такие опасения справедливы для "двухкомпонентного топлива". В случае использования воздуха они безосновательны: "в коробке" слишком мало окислителя, чтобы вызвать взрыв.

[Pavel__]

... нельзя ли сделать фильтр для показа своих тем, тем, в которые писал, ...

А этот вариант фильтрации тем с Вашими сообщениями Вам не подходит ?

[Электроник]

... нельзя ли сделать фильтр для показа своих тем, тем, в которые писал, ...

А этот вариант фильтрации тем с Вашими сообщениями Вам не подходит ?

Это лучше. С трудом отыскал. А можно отобразить, например, темы с моими сообщениями, на которые есть ответы?

[spb-e]

Поверю не раньше, чем проеду 50км на батарейке весом с помидор

Я где то мес два назад читал в новостях что типо уже как китайские товарищи сделали стабильный образец с емкостью 350 Вт*ч на кг примерно. Читал на телефоне не сохранил жаль то ли в синьюсе толи... вообщем не в желтой прессе... Будем надеяться  что всеж что то появиться в ближайшее время