«Воздух» сможет заряжать батареи электромобилей

«Воздух» сможет заряжать батареи электромобилей

Британские ученые сделали главный шаг к разработке литиум-воздушной батареи, устройства, которое обещает увеличить емкость батареи от 3 до 5 раз по сравнению с современными литиум-ионными батареями, которые сегодня активно используются в пользовательских устройствах и электрических автомобилях.

Воплощенная в реальность, батарея позволит как минимум на неделю забыть о зарядке мобильного и ноутбука. Да и электромобиль станет весьма привлекательным приобретением, которое теперь не понадобится заряжать раз в 150 км, а как минимум раз в 800 км. То есть он вполне сможет поспорить по «размеру бака» с обычными автомобилями на традиционном жидком топливе.

Эксперимент, проведенный Питером Брюсом, профессором химии из университета St. Andrew’s, Шотландия, был освещен вчера в онлайн издании Science Express. Исследование описывает химическую реакцию, позволяющую батареи производить перезарядку без повреждения электрода.

«Мы продемонстрировали, что продолжительное циклирование зарядки возможно», говорит Брюс. «Это очень серьезный шаг вперед. Конечно, всех практических проблем батареи мы не решили, но нам удалось доказать, что критическую реакцию можно контролировать».

Ученые говорят о создании литиум-воздушной батареи, так как в ней воздух используется в качестве катода, а металл литий — как анод. Кислород легок и недорог. Ему не требуется батарея с жесткой обшивкой, позволяющая сохранять электроды. В существующих сегодня батареях, ионы лития перетекают от катода к аноду посредством электролита, или другого химического раствора.

Когда вы используете батарею, процесс проходит в обратную сторону, и поток ионов производит электрический ток.

В литиум-воздушной батарее, кислород проникает в катод и, смешиваясь там с ионами лития, производит пероксид лития, который аккумулируется, когда батарея разряжена. Команде шотландских ученых удалось произвести данную химическую реакцию много раз, причем без реакции разрушение материала. По словам Брюса в качестве электрода была использована тонкая пленка пористого золота.

К сожалению, это может стать и ахиллесовой пятой батареи, говорит Стив Виско, президент компании Polyplus из Беркли, Калифорния, фирме, которая специализируется на создании литиумных батарей.

Брюсу впервые «удалось создать двусторонний цикл», говорит Виско. «Надеюсь, в качестве электрода будет использовано не только золото, которое совершенно непрактично. Для электромобилей такая батарея не принесет никаких преимуществ».

Брюс утверждает, что это лишь первый из его многочисленных экспериментов, и, в конце концов, «Святой Грааль улучшенной технологии производства батарей будет найден».

«У нас впереди еще долгий и извилистый путь», говорит Брюс. «То, что мы сделали, демонстрирует важность базовых научных исследований в данной области. Поторопись и у тебя ничего не получится. Нужны комплексные многосторонние исследования».

Автор

Запись опубликована 20 Июль 2012 в разделе Технологии