Исследователи из Технологического университета Сиднея нашли способ решения проблем литий-кислородных аккумуляторов

Многие из тех, кто сегодня пересаживается на электромобили, больше всего беспокоятся о запасе хода. Это характеристика обеспечивается аккумулятором. Ученые постоянно работают над усовершенствованием литий-ионных аккумуляторов для электромобилей, а также разрабатывают аккумуляторные батареи с другими электрохимическими системами. В частности, работа ведётся над литий-кислородными аккумуляторами.

В литий-кислородных аккумуляторах используется технология, направленная на достижение максимальной энергетической плотности посредством воздуха, с помощью которого вырабатывается электроэнергия. Имеющиеся на сегодняшний день прототипы литий-кислородных аккумуляторных батарей имеют низкую энергоэффективность, малую токоотдачу и серьёзные паразитарные реакции. Учёные из UTS утверждают, что разработали универсальную молекулу, которая способна решить все эти проблемы сразу. О результатах своего исследования они рассказали здесь.

Руководитель исследовательской группы, профессор Ван, отметил, что сделанное ими открытие устранила сразу несколько имеющихся препятствий на пути к разработке энергоёмкой и долговечной литий-кислородной аккумуляторной батареи. Ван считает, что сейчас аккумуляторы коренным образом меняются. Электрохимические системы будущего поколения облегчат энергетический переход и позволят существенно сократить выбросы коммунальным предприятиям, производствам и автомобилистам. Он также добавил, что в Австралии имеются большие запасы элементов, необходимых для создания аккумуляторов.

Исследование группы Вана подробно описывает работу аккумулятора Li-O₂ с помощью нового механизма «гашения/посредничества». Этот механизм основан на прямых химических реакциях между супероксидным радикалом/Li₂O₂ и универсальной молекулой. Разработанный ими аккумулятор продемонстрировал 46-кратное увеличение разрядной ёмкости, низкое перенапряжение заряда 0,7 В и длительный срок службы (более 1400 циклов).

Ван говорит, что разработанная ими молекула PDI-TEMPO открывает новые возможности для создания высокоэффективных аккумуляторов Li-O₂. Он утверждает, что эта разработка существенно увеличит запас хода электромобилей, работающих на литий-кислородных аккумуляторах будущего поколения.