РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 30.06.2009   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


30.06.2009

Создан прототип водно-литиевой батареи

29 июня 2009











Рыбки совершенно безопасно плавают в аквариуме с работающей батарейкой нового типа (фото PolyPlus).





Американская компания PolyPlus построила экспериментальный образец необычного источника питания, открывающий дорогу созданию батареек и аккумуляторов невиданной ранее ёмкости.


Новая технология именуется Li-Seawater (Литий-Морская вода). Такие ячейки являются ближайшими родственниками другой свежей технологии — воздушно-литиевых (или литиево-кислородных) элементов, в которых ионы лития реагируют с кислородом, получаемым из окружающего воздуха (о таких аккумуляторах мы подробно рассказывали).


О применении кислорода воздуха в качестве реагента учёные думали давно — это позволило бы существенно увеличить ёмкость химических источников тока. Но проблема была в том, что воздух — это не только кислород, но и всегда хоть немного водяного пара. А как литий бурно реагирует с водой — все знают. Решение проблемы нашлось только после создания полупроницаемых мембран, позволяющих только кислороду и проникать в батарею, но надёжно задерживающих воду.


Над такими элементами сейчас работают в нескольких институтах и компаниях (в частности, несколько дней назад о старте собственного проекта по созданию воздушно-литиевых батарей заявила IBM Research).


А вот у PolyPlus — своя версия технологии.


Она придумала защищённый литиевый электрод, покрытый твёрдым керамическим электролитом, названным lisicon. Последний изолирует опасные молекулы лития от внешней среды, сам с литием в химическую реакцию не вступает, но в то же время пропускает сквозь себя наружу ионы лития. А здесь ионы могут взаимодействовать с теми или иными веществами. Какими — зависит от версии батареи.


Данный дизайн PolyPlus приспособила как к литиево-воздушным элементам (тогда добавляется диффузионный электрод, пропускающий внутрь устройства кислород), так и к экзотическим Li-Seawater.


В последнем случае ионы, покинув "капсулу" с литием, вступают в реакцию и с кислородом, растворённым в воде, и с самой водой непосредственно. Электроны в такой реакции бегут по внешней цепи, то есть создаётся ток. И никакой опасности взрыва — чистый литий надёжно изолирован внутри ячейки, а на наружных электродах появляются лишь его соединения.


Опытный образец водно-литиевой батареи состоит из пластинки лития (размером 20 х 20 х 3 мм), покрывающей его с двух сторон керамики, да эластичного алюминиево-полимерного ламината по краям. Последний герметизирует устройство, позволяя электроду сжиматься по мере расходования лития.


Экспериментальная батарея Li-Seawater показала удельную энергоёмкость впятеро более высокую, чем у сегодняшних аккумуляторов для ноутбуков. Но по информации компании, практически достижимая ёмкость таких батарей (спроектированных как первичные элементы питания) может составить все 4000 ватт-часов на килограмм, что примерно в 20-25 раз лучше, чем у хороших литиево-ионных аккумуляторов.


И даже если сравнивать этот показатель с аналогичным параметром первичных воздушно-цинковых элементов, то у ячеек Li-Seawater останется преимущество в несколько раз.


Для дальнейшего развития и испытания технологии PolyPlus объединила свои усилия с исследовательским институтом Monterey Bay Aquarium и компанией Quallion — производителем литиевых аккумуляторов.


Литиево-водные источники питания учёные видят как способ обеспечения энергией автономных исследовательских машин и зондов, месяцами работающих в толще океана вдали от берегов. А вариацию таких батарей с воздушным электродом специалисты прочат в качестве нового источника питания для электромобилей или гибридов.




Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок