Новый электролит позволит создать стабильные литий-воздушные батареи

Литий-воздушные аккумуляторы возможно позволят сделать следующий большой скачок в технологиях батарей, так как позволят сделать их легче и избавится от многих традиционных недостатков. Литий-воздушные батареи используют кислород из окружающей среды для получения электронов.

Ранее был достигнут прогресс в процессе привлечения воздуха в батарею и проведения последующей реакции, но эта технология по-прежнему сталкивается с серьезной проблемой: активные формы кислорода, как правило, также вступают в реакцию с компонентами батареи. В итоге нынешние литий-воздушные аккумуляторы способны вынести всего несколько циклов заряда/разряда, а затем начинают деградировать.

Теперь же исследователи из Университета Ханьян (Южная Корея) и Университета Ла-Сапиенца (Италия) обнаружили электролит, который не вступает в реакцию с кислородом, что позволяет обеспечить стабильную работу в течение многих циклов зарядки. Теоретическая емкость таких батарей более чем в десять раз выше, чем у существующих литий-ионных аналогов.

Полученный электролит способен проводить ионы лития даже при комнатной температуре. Ученым при исследованиях было сложно отличить 20 цикл перезарядки от 100, что свидетельствует о высокой стабильности нового электролита. При этом ученым не удалось обнаружить никаких активных кислород-содержащих интермедиатов вроде LiCO3+, которые свидетельствуют о разложении материала.

Теоретическая емкость батареи, построенной на новом материале, составила 13 500 Вт•ч на килограмм массы электрода, тогда как современные литиевые технологии позволяют достичь 150 Вт•ч/кг.

Статья о разработке опубликована в последнем номере журнала Nature Chemistry.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365