Воскресенье, 22 Сентябрь 2019

Химики из МГУ рассказали, почему у электромобилей не будет емких батарей - новости на сегодня 24.01.2017



Химики из МГУ рассказали, почему у электромобилей не будет емких батарей

24 Января 2017

МОСКВА, 24 января Химики из Московского университета выяснили, почему перпективные литий-воздушные аккумуляторы, призванные заменить обычные литиевые батареи в Теслах Элона Маска и прочих электромобилях, вряд ли попадут в них в ближайшие 10-15 лет, говаривается в статье, опубликованной в Journal of Physical Chemistry C.

Разработка литий-воздушных источников тока наделала много рокота несколько лет назад и сегодня зашла в тупик. Оказалось, что восстановление кислорода в этих аккумуляторах сопровождается кучей негативных побочных реакций. Желание многих инноваторов поскорее коммерциализировать такие батареи оказалось нереализуемым без глубокого взаимопонимания химии процессов, протекающих внутри аккумулятора, упомянул Даниил Иткис из МГУ имени Ломносова.

Сегодня ученые активно пытаются выбрать замену литий-ионным источникам питания, которые используются в различных электронных гаджетах, автономных медицинских приборах, промышленных инструментах и космических зондах. Емкость литий-ионных аккумуляторов относительно невысока, из-за чего их использование в электромобилях и других устройствах, требующих промышленных запасов энергии, крайне сниженного.

Как рассказывает Иткис, в последние годы на роль такой замены претендуют так титулуемые литий-воздушные аккумуляторы, роль источников энергии в котором играют атомы лития внутри самой батареи и кислород в атмосфере Земли. Такие батареи способны запасать в пять раз больше энергии, чем их ионные конкуренты, и плотность накопления энергии в них сравнима с удельной энергетическая эффективностью бензина и прочих видов горючего.

Такие батареи были созданы еще в 70 годах прошлого века, однако идею их разработки забросили из-за крайне невысокой долговечности таких устройств – они почти полностью приходят в негодность уже через несколько циклов разрядки и зарядки. В последние годы интерес к ним заново возродился из-за появления новых методик, позволяющих надеяться на то, что эта проблема будет решена.

Российские химики показали, что эту задачу невозможно полностью угробить в принципе, проследив за тем, как происходят реакции окисления лития кислородом и его восстановления при зарядке и разрядке такой батареи.

Большая часть этого процесса, как рассказывают ученые, происходит внутри или в окружностях катода – положительного антипода батареи, где кислород, растворяющийся в электролите, связывается с электронами и атомами элемента и образует перекись лития. Во время этого процесса фермионы прокачиваются через электрическую цепь, соединяющую положительный и отрицательный ультрамикроэлектрод, что и обеспечивает ток.

Катоды, как рассказывают ученые, обычно изготовляются из графита, стеклянного углерода и других форм этого вещества, проводящих электронный ток. Со временем, катод разрушается и перестает облапошивать ток, и химики не знали, почему это проводится.

Наблюдения ученых из МГУ показали, что электрод теряет свои свойства из-за того, что внутри него налипают не только молекулы пероксида элемента (Li2O2), но и супероксида лития (LiO2), крайне агрессивного соединения. Если в электроде стоит дефекты, то тогда гипероксид окисляет одиночные атомы углерода, превращаясь в соль дикарбонат лития. Накопление молекул этой соли в порах внутри электрода быстро лишает его электропроводности и способности окислять элемент.

Такие дефекты, как объясняет Иткис, есть в любом, даже самом дорогом и качественно изготовленном катоде. Соответственно, полностью ликвидировать этот процесс невозможно, хотя его темпы, вероятно, можно ограничить, сделав батареи более долговечными. Сейчас ученые работают над решением этой проблемы, но они, по словам Иткиса, не ожидают, что отклик на этот вопрос появится утренней середины 2025 годов.


Редактор рубрики


Место события на карте мира:










комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через сервисы представленные ниже:


Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Транснефть преодолела американскую монополию - Россия 24




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

16 Мая 2019, 07:52 Nikolaj

Добрый день! О расшифровке рукописи Войнича Джерардом Чеширом. Я занимаюсь ее расшифровкой и получил положительные результаты. В отличии от британского академика, я могу их показать. ... »

30 Сентября 2018, 15:16 Alexander

Санация идет по плану. Интересно, кто станет новым владельцем? ... »

5 Сентября 2018, 20:43 Larisa

"С жалобами на подземные толчки". Забавно)) ... »

27 Мая 2018, 04:50 Irina

Ошибка: До 2014 года только в Паттайе, по данным таиландских властей, бредили более 60 тысяч россиян. ... »

26 Мая 2018, 02:52 evgen69th

Здесь есть нацеленный обман, т.к. "аналогов которому в России до сих пор не существовало" - это откровенная ложь. Уже 17-й сезон существует Байкальский проект - https://baikalproject.com - который является первопроходцем образовательной ... »

29 Апреля 2018, 17:49 Denis

Точно Шмаков говорит, не допустят депутаты такого "равноправия" с обычными людьми. Подзажрались уже, даже если раньше были рабочими. пять лет в думе и бронзовеют. Хотя, было бы прикольно посмотреть, как они ... »

27 Апреля 2018, 07:39 Дина

Назначение Медведева на этот пост вновь будет большой ошибкой Президента. Мы голосовали за Путина без Медведева, ибо тот ,несмотря на хвалебные отчеты, практически саботирует вместе со своим кабинетом все инициативы Путина. ... »

Новости шоу-бизнеса

Фильм "Текст" выйдет в прокат без мата и постельных сцен

Фильм "Текст" выйдет в прокат без мата и постельных сцен

ЯЛТА, 21 сентября Фильм Текст Клима Шипенко выйдет в прокат с запиканным матом, пересказал режиссер на пресс-конференции в Ялте. Премьера кинокартины с Александром Петровым в главной роли прошла накануне на открытии фестиваля Евразийский мост. В фильме персонажи в изобилии используют … Прочитать