В очередной раз на страницах сайта Pop-hi-tech.ru мы возвращаемся к проблеме сохранения энергии. В современных гаджетах, в качестве аккумуляторов в большинстве своем используются литий-ионные батареи. На данный момент это передовая технология аккумулирования энергии для мобильных устройств. Такие же батареи используют и создатели электромобилей. Но представьте, что сейчас ученым удалось изобрести аккумулятор, который в 10 раз превосходит емкость литий-ионной батареи. Да такой аккумулятор существует, но пока только в виде опытного образца. Но, как заявляют специалисты, создавшие такую батарею, не за горами и коммерческие модели, созданные по этой технологии. В этой статье речь пойдет о литий-воздушном аккумуляторе.
Технологию литий-воздушного аккумулятора (иногда его еще называют литий-кислородный) разрабатывают несколько компаний и научных заведений. О такой батареи писали в научных журналах специалисты из IBM, General Motors, Массачусетского технологического института, Лаборатории Арагон и Университета Сент-Эндрю. Большего прогресса удалось добиться группе профессора Питера Брюса из Университета Сент-Эндрю. Лаборатории этого института сумели создать батарею по принципиально новой технологии, где одним из участников химической реакции выступает кислород.
Схема литий-воздушной батареи проста. Она, как и традиционная литий-ионная батарея, имеет графитовый анод, а вот катод из оксида кобальта лития отсутствует. Он заменен на тонкую пластину из высокопористого углерода. Этот материал очень легкий, поэтому литиево-воздушный аккумулятор имеет на много меньший вес, чем его предшественник.
Кроме катода и анода, в батарею, изготовленную по новой технологии, входит катализатор. Его пропитывают с одной стороны электролитом, а с другой к нему прикрепляется мембрана для сообщения с воздухом. Кислород из воздуха является поставщиком электронов для батареи такого вида.
Аккумулятор, в состав которого входит литий, называют химическим источником тока. Он работает за счет окислительно-восстановительной реакции. В ходе такой реакции окислитель забирает у восстановителя электроны. В качестве окислителя в литий-воздушных батареях выступает кислород. При движении электронов от анода к катоду аккумулятор питает сеть, при зарядке происходит обратное движение.
Опытный образец литий-воздушного аккумулятора показал 8-кратный перевес по удельной емкости на единицу веса аналогичного показателя литий-ионной батареи. Причем руководитель проекта профессор Брюс не сомневается в доведении такого перевеса в 10 и более раз.
Однако не стоит трубить в фанфары и ждать моментального внедрения такой технологии в мобильные гаджеты и электромобили. Все тот же Питер Брюс заявил, что пока специалистам из его группы не удалось поместить такой аккумулятор под крышку мобильного телефона. Вернее поместить то удалось, но вот показатели перевеса сразу куда-то улетучились. Но ученые не расстраиваются, они обещают через несколько лет создать действительно рабочий образец литий-воздушного аккумулятора, тем более что над этой технологией с каждым днем работает все больше людей.
