Катализатор, разработен от учени от Масачузетския технологичен институт, може да направи акумулаторните литиево-въздушни батерии значително по-ефективни. Това е още една стъпка напред в посока превръщането на тези батерии с висока енергийна плътност практически годни за използване в електрически превозни средства и на други места. Катализаторът се състои от наночастици сплав от злато и платина. При изпитанията тя се оказала в състояние да се върне 77% от енергията, използвана за зареждане на батерията, под формата на електроенергия, отдавана при разреждане. Това е повече от постигнатите досега около 70%, казват учените. Разработката им, за която се съобщава тази седмица в списанието на Американското химическо общество, предлага нов подход към катализаторите за литиево-въздушни батерии, който може да доведе до още по-висока ефективност от 85 до 90 процента, необходими за комерсиалните батерии.

Литиево-въздушните батерии, които произвеждат електроенергия от реакцията между литий и кислорода от въздуха, са привлекателни заради своя потенциал за съхраняване на огромни количества енергия. Те могат да бъдат практически начин за съхраняване на повече от три пъти повече енергия, при същото тегло, спрямо днешните литиево-йонни батерии. Това ги прави годни за приложение при електрически превозни средства, например.

Но прототипните литиево-въздушните батерии са съпътствани и от известни проблеми. Те обичайно издържат много малък брой цикли на зареждане и разреждане. Освен това при разреждане отдават енергията си много бавно – лениви са. На всичкото отгоре са много уязвими откъм замърсяване с въглероден диоксид и вода. Не на последно място литиевият метал, използван за един от електродите, е опасно реактивен и в крайна сметка по него израстват „дендрити“, които може да доведат до късо съединение.

Чрез подобряване на ефективността на батерията, новото изследване на катализаторите, водено от Ян Шао Хорн, професор по материалознание, инженеринг и машиностроене, в сътрудничество с Кимбърли Хамад-Шифърли, професор по машинно инженерство и биологично инженерство, решават един от нейните най-сериозни проблеми. Катализаторите могат да помогнат и за удължаването на живота на тези батерии.

Когато литиево-въздушните батерии се разреждат, литиевият метал реагира с кислорода, образувайки литиев оксид и освобождава електрони. Когато се зарежда, кислородът се освобождава и литиевият метал се възстановява. Новите катализатори ускоряват тези реакции, водейки до намаляване на количеството енергия, похарчвано при зареждане и разреждане на клетките. Златните атоми в катализатора улесняват свързването на лития и кислорода, а платината помага на обратната реакция, освобождаването на кислорода.

В допълнение към подобряването на ефективността, ускоряването на тези реакции чрез платината и златото потенциално би могло и да увеличи броя на циклите на зареждане и разреждане на литиево-въздушните батерии. Учените от MIT ще продължат да прочуват тази възможност.

www.greentech.bg

Иновации и свързване: Ден на цифровото и индустриално посредничество - 12 септември 2024 г.,oще ...

ИКЕМ е координатор на проект: ПРЕЗЕНТАЦИИ НА СОЛАРНИ АВТОМОБИЛИ

ERASMUS+  2023 oще ...

Очаква се 2024 г. да бъде година на напредък за развитието на зарядна инфраструктура за електр oще ...

Проектът събира усилията на своите участници по темата за соларните електомобили.

oще ...