АРМАДА
Полным ходом идёт работа над литий-воздушными аккумуляторами
Новая тема Написать ответ

Sender
V.I.P.
Зарегистрирован: 19.05.2006
Сообщений: 3806
Обратиться по нику
# Добавлено:Вт Фев 01, 2011 4:05 pmДобавить в избранноеОтветить с цитатой
Nissan LEAF, Chevy Volt... 2010 год выдался удачным для электромобилей. Но, увы, их источники питания позволяют путешествовать без перезарядки на весьма ограниченные расстояния. Для полноценной замены бензинового бака нужно куда больше литий-ионных батарей. Разумеется, они существенно увеличат массу автомобиля и займут много места.

А что если удалить один из электродов и заменить его воздухом? Американские учёные полагают, что литий-воздушная батарея может запасти в 5–10 раз больше энергии, чем литий-ионный аккумулятор такой же массы, и в два раза больше в том же объёме. Теоретически по плотности энергии такое устройство может быть сравнимо с бензином.

«Ни одна другая батарея не обладает такой плотностью энергии», — подчёркивает один из разработчиков новой технологии Мин Ау из Национальной лаборатории «Саванна-Ривер» (США).

В такой батарее анод изготовлен из лития, а в роли катода выступает кислород из окружающего воздуха. Окисляясь, литий высвобождает энергию. Закачивание электроэнергии в устройство вызывает обратный процесс: кислород изгоняется, чистый литий остаётся.

«Безусловно, сделать литий-воздушную батарею для одноразового использования довольно легко», — говорит г-н Ау. В самом деле такие батарейки уже продаются — например, для слуховых аппаратов. «А вот превратить её в аккумулятор очень трудно...»

Вот краткий список проблем. Во-первых, литий бурно реагирует с водой, поэтому электролит не может её содержать, и водяной пар должен быть отделён от поступающего воздуха. Во-вторых, превращение оксида лития (продукта разрядки) обратно в литий возможно лишь частично даже при помощи специальных катализаторов: оксид накапливается и замедляет процесс, снижая количество циклов зарядки/разрядки до смешного. Прежде чем литий-воздушные батареи смогут претендовать на применение в гибридных и электрических автомобилях, они должны научиться обрабатывать тысячи таких циклов.

В-третьих, процесс зарядки и разрядки батареи протекает очень вяло. Ян Шао-Хорн из Массачусетского технологического института, впрочем, недавно сообщила, что эффективность цикла можно увеличить на 77% за счёт включения наночастиц золота и платины в катодный конец. Золото ускоряет связывание кислорода с литием, а платина катализирует их разделение.

Тем временем «Саванна-Ривер» осваивает двухлетний грант в размере $1 млн на создание литий-воздушных аккумуляторов. Учёные уже продемонстрировали батарею размером с монету с плотностью тока до 600 миллиампер-часов на грамм материала. Это большое достижение: показатели традиционных литий-ионных батарей составляют 100–150 мАч/г. Но литий-ионные батареи имеют свыше 100 тыс. циклов зарядки/разрядки, а новое устройство — не более 50.

До выхода перезаряжаемых литий-воздушных аккумуляторов на рынок может пройти очень много времени. Например, литий-ионные батареи были впервые описаны в 1976 году, а поступили в продажу только в 1997-м...

Результаты исследований были представлены на конференции Материаловедческого общества.

Подготовлено по материалам IEEE Spectrum.
http://science.compulenta.ru/590862/
HD Video - верный партнер! Защита от ЭМИ - энергия жизни
Новая тема Написать ответ    ГЛАВНАЯ ~ НОВОСТИ ИНТЕРНЕТА

Перейти:  





Генеральный спонсор



Партнеры