Календарь новостей

« Апрель 2024 »
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30

Создан прототип водно-литиевой батареи

Источник: membrana.ru

Американская компания PolyPlus построила экспериментальный образец необычного источника питания, открывающий дорогу созданию батареек и аккумуляторов невиданной ранее ёмкости.

Новая технология именуется Li-Seawater (Литий-Морская вода). Такие ячейки являются ближайшими родственниками другой свежей технологии — воздушно-литиевых (или литиево-кислородных) элементов, в которых ионы лития реагируют с кислородом, получаемым из окружающего воздуха.

О применении кислорода воздуха в качестве реагента учёные думали давно — это позволило бы существенно увеличить ёмкость химических источников тока. Но проблема была в том, что воздух — это не только кислород, но и всегда хоть немного водяного пара. А как литий бурно реагирует с водой — все знают. Решение проблемы нашлось только после создания полупроницаемых мембран, позволяющих только кислороду и проникать в батарею, но надёжно задерживающих воду.

Над такими элементами сейчас работают в нескольких институтах и компаниях (в частности, несколько дней назад о старте собственного проекта по созданию воздушно-литиевых батарей заявила IBM Research).

А вот у PolyPlus — своя версия технологии.

Она придумала защищённый литиевый электрод, покрытый твёрдым керамическим электролитом, названным lisicon. Последний изолирует опасные молекулы лития от внешней среды, сам с литием в химическую реакцию не вступает, но в то же время пропускает сквозь себя наружу ионы лития. А здесь ионы могут взаимодействовать с теми или иными веществами. Какими — зависит от версии батареи.

Данный дизайн PolyPlus приспособила как к литиево-воздушным элементам (тогда добавляется диффузионный электрод, пропускающий внутрь устройства кислород), так и к экзотическим Li-Seawater.

В последнем случае ионы, покинув "капсулу" с литием, вступают в реакцию и с кислородом, растворённым в воде, и с самой водой непосредственно. Электроны в такой реакции бегут по внешней цепи, то есть создаётся ток. И никакой опасности взрыва — чистый литий надёжно изолирован внутри ячейки, а на наружных электродах появляются лишь его соединения.

Опытный образец водно-литиевой батареи состоит из пластинки лития (размером 20 × 20 × 3 мм), покрывающей его с двух сторон керамики, да эластичного алюминиево-полимерного ламината по краям. Последний герметизирует устройство, позволяя электроду сжиматься по мере расходования лития.

Экспериментальная батарея Li-Seawater показала удельную энергоёмкость впятеро более высокую, чем у сегодняшних аккумуляторов для ноутбуков. Но по информации компании, практически достижимая ёмкость таких батарей (спроектированных как первичные элементы питания) может составить все 4000 ватт-часов на килограмм, что примерно в 20-25 раз лучше, чем у хороших литиево-ионных аккумуляторов.

И даже если сравнивать этот показатель с аналогичным параметром первичных воздушно-цинковых элементов, то у ячеек Li-Seawater останется преимущество в несколько раз.

Для дальнейшего развития и испытания технологии PolyPlus объединила свои усилия с исследовательским институтом Monterey Bay Aquarium и компанией Quallion — производителем литиевых аккумуляторов.

Литиево-водные источники питания учёные видят как способ обеспечения энергией автономных исследовательских машин и зондов, месяцами работающих в толще океана вдали от берегов. А вариацию таких батарей с воздушным электродом специалисты прочат в качестве нового источника питания для электромобилей или гибридов.

Подготовлено по материалам (источник): membrana.ru
Дата: 30 июня 2009
Другие новости, которые читают вместе с этой: Испытан новый тип электрохимического аккумулятора Серные наноэлектроды позволили втрое увеличить ёмкость литиевых аккумулятор ... Ионно-литиевые аккумуляторы нового типа смогут заряжаться за секунды Созданы предпосылки для перехода от литий-ионных к натрий-ионным аккумулято ... Прогресс в разработке перезаряжаемых аккумуляторов Разработан аккумулятор из соли и бумаги