Инженеры создали новую литий-воздушную батарею с высокой емкостью. Об этом сообщает Министерство энергетики США.
Металл-воздушные батареи используют кислород внешней среды в качестве источника вещества для химической реакции, в отличие от традиционных аккумуляторов с замкнутой герметичной конструкцией. Это позволяет значительно повысить плотность хранения энергии. Основным новшеством в новой литий-воздушной батарее является использование твердого электролита вместо привычного жидкого. Именно жидкий электролит является источником многих проблем и опасности батарей, поскольку может вытечь или взорваться.
В ранее существовавших литий-воздушных батареях литий в литий-металлическом аноде перемещался через жидкий электролит, чтобы соединиться с кислородом во время разряда, образуя пероксид лития (Li2O2) или супероксид ( LiO2) на катоде. Затем перекись или супероксид лития снова расщепляется на литий и кислород во время зарядки. Этот цикл химических реакций сохраняет и высвобождает энергию по требованию.
Новый твердый электролит состоит из керамического полимерного материала, изготовленного из относительно недорогих элементов на основе наночастиц. Это твердое вещество позволяет проводить химические реакции, в результате которых при разряде образуется оксид лития (Li2O).
Новая литий-воздушная батарея является первой, в которой четырехэлектронная реакция проходит при комнатной температуре. Кроме того, батарея может использовать кислород воздуха, без необходимости нагнетания его из баллонов.
Металл-воздушные аккумуляторы считаются самым перспективным направлением работы при попытке разработать батареи с плотностью энергии гораздо выше, чем у литий-ионных.