Naukowcy opracowali nowy akumulator o 4 x większej gęstości energii niż konstrukcje litowo-jonowe
Naukowcy i inżynierowie z amerykańskiego centrum badań technologicznych Argonne twierdzą, że opracowali nowy akumulator, która ich zdaniem ma mieć czterokrotnie większą gęstość energii niż ogniwa litowo-jonowe.
Naukowcy z Illinois Institute of Technology (IIT) i U.S. Department of Energy’s (DOE) Argonne National Laboratory twierdzą, że nowy akumulator mógłby zwiększyć zasięg samochodów elektrycznych do ponad 1600 km, a także mógłby być kiedyś wykorzystany do zasilania ciężarówek i samolotów na krótszych trasach.
Głównym nowym składnikiem w akumulatorze litowo-powietrznym jest stały elektrolit zamiast zwykłej postaci ciekłej – informuje Argonne w komunikacie prasowym.
Chemia akumulatora ze stałym elektrolitem może potencjalnie zwiększyć gęstość energii nawet czterokrotnie w stosunku do konstrukcji litowo-jonowych, co przekłada się na większy zasięg pojazdów.
Larry Curtiss z Argonne mówi, że akumulator litowo-powietrzny ma najwyższą przewidywaną gęstość energii spośród wszystkich technologii rozważanych dla następnej generacji ogniw innych niż litowo-jonowe.
Przez ponad dekadę naukowcy w Argonne i innych miejscach pracowali bez wytchnienia, aby opracować akumulator litowy, który wykorzystuje tlen zawarty w powietrzu – powiedział Curtiss.
Argonne informuje, że w poprzednich projektach litowo-powietrznych, lit w anodzie litowo-metalowej przemieszcza się przez ciekły elektrolit, aby połączyć się z tlenem podczas rozładowania, dając nadtlenek litu (Li2O2) lub ponadtlenek (LiO2) na katodzie. Nadtlenek lub ponadnadtlenek litu jest następnie rozkładany na lit i tlen podczas ładowania. To ta sekwencja reakcji magazynuje i uwalnia energię.
Nowy, stały elektrolit składa się z ceramicznego materiału polimerowego wykonanego ze stosunkowo niedrogich pierwiastków w formie nanocząstek. To ciało stałe w trakcie rozładowywania umożliwia reakcje chemiczne, których produktem jest tlenek litu (Li2O).
Reakcja chemiczna dla nadtlenku lub ponadtlenku litu angażuje tylko jeden lub dwa elektrony na cząsteczkę tlenu, podczas gdy ta dla tlenku litu są to już cztery elektrony – mówi Rachid Amine, chemik z Argonne.
Nowy akumulator ma mieć aż 1200 Wh/kg!
Nowa konstrukcja jest pierwszym akumulatorem litowo-powietrznym, który umożliwia w temperaturze pokojowej reakcję angażującą cztery elektrony. Działa on również z tlenem dostarczanym przez powietrze z otoczenia. To pozwala uniknąć konieczności stosowania zbiorników z tlenem do pracy, co według Argonne było problemem we wcześniejszych rozwiązaniach.
Przy dalszym rozwoju spodziewamy się, że nasz nowy projekt ogniwa litowo-powietrznego osiągnie rekordową gęstość energii 1200 Wh/kg. To prawie cztery razy więcej niż w przypadku konstrukcji litowo-jonowych – mówi Curtiss.
Źródło: Argonne
Miłośnik nowoczesnych technologii, głównie nowych rozwiązań IT. Redaktor w czasopismach Gambler, Enter, PC Kurier, Telecom Forum, Secret Service, Click!, Komputer Świat Gry, Play, GameRanking. Wiele lat spędził w branży tłumaczeniowej – głównie gier i programów użytkowych. W wolnych chwilach lata szybowcem, jeździ na rowerze i pochłania duże ilości książek.