Проривна літієво-повітряна батарея обіцяє революцію в зберіганні енергії

«Гонка за збереженням більшої кількості енергії в меншому просторі щойно зробила багатообіцяючий поворот». Ця цитата передає захоплення навколо нового відкриття з Іллінойського технологічного інституту та Аргоннської національної лабораторії в Сполучених Штатах. Дослідники розробили акумуляторну літієво-повітряну батарею, яка може перевершити сучасні літій-іонні батареї в чотири рази. Секрет полягає в чотири-електронній хімічній реакції, подвигу, який раніше був недосяжним для вчених. Цей інноваційний дизайн батареї використовує твердий електроліт, що складається з наночастинок з літієм всередині керамічної та полімерної матриці. Значення цього прориву величезне. Нова конструкція батареї може досягти щільності енергії 1200 Вт-год на кілограм, що приблизно в чотири рази більше, ніж у існуючих батарей. Цей прогрес наближає щільність енергії до щільності викопного палива, такого як бензин, але без пов’язаних з цим недоліків. Крім того, перехід на твердий електроліт підвищує безпеку, усуваючи легкозаймисті рідини, тим самим значно зменшуючи ризик пожеж або витоків. Ця батарея обіцяє не лише збільшену потужність, а й довговічність, з терміном служби щонайменше 1000 циклів заряджання. Ключем до цього прогресу є поєднання твердого електроліту з унікальним каталізатором, тримолібденовим фосфідом, який полегшує утворення та розкладання оксиду літію під час роботи. Використовуючи передові методи, такі як кріо-електронна мікроскопія, вчені спостерігали цю трансформацію в дії, підтверджуючи, що процес відбувається стабільно та контрольовано. Це дослідження, опубліковане в журналі Science та фінансоване Міністерством енергетики США та іншими науковими установами, закладає основу для нового покоління чистіших, безпечніших і потужніших батарей. Це відкриття відкриває двері для повного перепроектування хімії зберігання енергії, з батареєю, яка дихає повітрям і змінює те, як ми споживаємо енергію.