Новое направление в производстве аккумуляторов для электромобилей

0
1200

Производители электромобилей во всем мире заняты решением едва ли не главной задачи: созданием идеального аккумулятора. Проблема недостаточной емкости и эффективности источника питания тормозит развитие целой отрасли. Каким видят ученые аккумулятор будущего?

Новое направление в производстве аккумуляторов для электромобилей

Литий-воздушные аккумуляторные батареи при оптимальном режиме работы должны потреблять кислород в чистом виде. С этой целью и был разработан специалистами из Кембриджского университета источник питания постоянного тока литий-кислородного типа. Его эффективность, по сравнению с предыдущими аналогами, достигает 93%. Значительно увеличена и долговечность: около 2 тыс. процессов “заряд-разряд”.

По сообщению информационного агентства Reuters, на днях состоялась презентация новой модели устройства. Обо все технических параметрах аккумулятора можно ознакомиться в издании Science. Ученые университета утверждают, что предыдущие литий-ионные модели значительно уступают литий-кислородным, однако не стоит торопиться с окончательными выводами. Стать по-настоящему коммерческим данному проекту предстоит еще не скоро. Вероятность появления нового аккумулятора на рынке прогнозируется только лет через десять. Вся причина в том, что процесс, связанный с зарядом и освобождением энергии, происходит не достаточно эффективно.

Не стоит пренебрегать значением существующих литий-ионных образцов. Их жизнеспособность доказана временем. Почти четверть века они успешно используются человеком в различных электронных устройствах и транспортных средствах. Однако наука не стоит на месте, и разработанный литий-воздушный аккумулятор по энергетической плотности оказался выше в несколько десятков раз. Мало того, они еще могут стать и дешевле (в 5 раз).

Новое направление в производстве аккумуляторов для электромобилей

Первопроходцем в создании литий-кислородного прототипа была компания IBM. Еще в 2013 году совместно с шотландским Сeнт-Эндpюccким унивepcитeтoм была разработана такая модель аккумулятора, где одним из электродов являлся электролит, а другим – емкость для воздуха. В результате химического взаимодействия лития и кислорода, вырабатывалась необходимая энергия. Однако, чтобы добиться максимальной эффективности, необходимо использовать чистый кислород. А это чревато опасными последствиями, связанными с повышенной взрывоопасностью используемого элемента.

Ученые из Канады пошли еще дальше в своих исследованиях и предложили альтернативный вариант: вместо лития использовать натрий. По сообщению журнала Nature Chemistry, основной принцип работы натрий-кислородных батарей состоит в катализаторе переноса протонной фазы. Образуются супероксиднатриевые молекулы (NaO2). Вот их и переносит в раствор катализатор. Разряжаясь в растворе, молекулы преображаются в нанокристаллы. В момент, когда аккумулятор перезаряжается, нанокристалы растворяются в реакции, где участвует и катализатор протонной фазы.

 

Подпишитесь прямо сейчас и получайте ежедневно самые свежие новости на вашу электронную почту!

Обещаем, никакого спама