Электромобили смогут преодолевать до 1000 километров на одном заряде

nissan_leaf

Учёные из Массачусетского технологического института, Аргоннской национальной лаборатории и Пекинского университета изобрели новый тип аккумуляторных батарей с использованием литий-кислородного наполнения. Подобные аккумуляторы разрабатывались и раньше, но они имели существенные недостатки: тратили много энергии на тепловыделение и были недолговечными. Учёным удалось решить эти проблемы.

Созданные ими аккумуляторы гораздо легче литий-полимерных, практически не нагреваются и очень медленно теряют физические свойства с течением времени. Эта технология получила название нанолитиевого катода батареи.

Изобретённый учёными аккумулятор в отличие от существовавших ранее литий-кислородных батарей не вытягивает кислород из воздуха для образования химической реакции и не выпускает его обратно в процессе разрядки, а опирается на наноразмерные частицы, которые содержат как литий, так и кислород, причём молекулы кислорода сохраняются внутри и используются многократно. В процессе реакции кислород меняет своё состояние — он не превращается в газ, преобразуясь между тремя окислительно-восстановительными состояниями в Li2O, Li2O2 и LiO2. Вещества смешаны в виде стекла. Это уменьшает потерю напряжения в пять раз — с 1,2 до 0,24 вольта, поэтому в тепло переходит не более 8% энергии. Такие аккумуляторы более безопасны в сравнении с литий-полимерными, поскольку не собирают в себе углекислый газ и воду, которые могут spdfnm побочную реакцию, а также защищены от чрезмерного нагрева и излишней зарядки. Когда в аккумуляторе накапливается слишком много энергии, дополнительный заряд не может в него поступить из-за естественных самоограничений, вызванных особенностями химической реакции.

В настоящее время литий-кислородные аккумуляторы нового типа существуют лишь в виде лабораторных образцов, доказывающих работоспособность этой технологии. Тем не менее, учёные утверждают, что такие аккумуляторы будут производиться и найдут применение в электромобилях. По словам исследователей, при заданном весе эти аккумуляторы сохраняют в два раза больше энергии, а это значит, что автомобиль, в который установлена такая батарея, сможет проехать после одного заряда до тысячи километров. Учёные обещают, что практический прототип аккумулятора, который смогут протестировать производители автомобилей, будет выпущен в течение года.

About Александр Кузнецов