Naukowcy dostarczają trwalszą baterię litowo-tlenową

Kategoria: Zmiana klimatu Opublikowany 23 sierpnia

Załadowanie większej ilości energii do akumulatorów jest kluczem do dostarczania samochodów elektrycznych o większym zasięgu, smartfonów, które mogą wytrzymać kilka dni – i tańszych produktów elektronicznych na całym świecie.

Obietnica: Baterie litowo-tlenowe stanowią jedną z bardziej obiecujących ścieżek w tym kierunku. Mogą zwiększyć gęstość energii o rząd wielkości w stosunku do konwencjonalnych akumulatorów litowo-jonowych — przynajmniej w teorii. W papier opublikowany dzisiaj w Nauka , naukowcy z University of Waterloo zidentyfikowali sposoby radzenia sobie z niektórymi z głównych przeszkód w przekształceniu tego potencjału w rzeczywistość komercyjną.

Wyzwanie: Krytycznym problemem było to, że podczas rozładowywania się akumulatora litowo-tlenowego tlen jest przekształcany w nadtlenek, a następnie w nadtlenek litu, reaktywne związki, które z czasem korodują elementy akumulatora. To z kolei ogranicza jego zdolność do ładowania — i wszelkie rzeczywiste narzędzia.

Zaliczka: Aby obejść ten problem, naukowcy przeszli z katody węglowej na katodę wykonaną z tlenku niklu i podtrzymywaną przez siatkę ze stali nierdzewnej. Wykorzystali również stopioną sól jako elektrolit — część akumulatora, która umożliwia przepływ dodatnio naładowanych jonów między elektrodami — i podnieśli temperaturę roboczą akumulatora do 150 ˚C.

Te kroki umożliwiły osiągnięcie około trzykrotnej liczby cykli ładowania w porównaniu z wcześniejszymi próbami litowo-tlenowymi. Naukowcom udało się również zwiększyć energię na jednostkę masy o ponad 50 procent.

To odkrycie podkreśla ogromne możliwości .... aby umożliwić nowe technologie akumulatorów, które mogą potencjalnie konkurować z akumulatorami litowo-jonowymi i innymi technologiami przechowywania, piszą naukowcy z MIT utwór towarzyszący .

Czekaj na to ... : Ale postęp w dziedzinie akumulatorów jest niewiarygodnie powolny i wymaga wielu lat na obiecujące postępy w laboratorium, aby przenieść się na arenę komercyjną (patrz Advance podwaja żywotność wysokoenergetycznych akumulatorów do samochodów elektrycznych). osiągnąć znacznie więcej cykli życia, aby konkurować z produktami na dzisiejszym rynku.

Linda Nazar , współautorka badania, podkreśla, że ​​naukowcy nie przedstawili praktycznego projektu do komercyjnej produkcji baterii litowo-tlenowych, która, jak twierdzi, jest odległa o ponad 15 lat.

Możemy być w nieskończoność od komercjalizacji — ponieważ nasza bateria jest zaprojektowana — ale co ważniejsze, ta koncepcja, miejmy nadzieję, doprowadzi do nowych projektów, które mogą nas tam doprowadzić, powiedziała w e-mailu.