Ученые разработали прототип литий-ионной батарейки с водой в качестве электролита

В которой в качестве электролита используется обыкновенная вода. Вот про эту разработку и ее перспективы в будущем и пойдет речь в текущем материале.

Для чего литий-ионные АКБ постоянно хотят модернизировать

Сейчас очень сложно найти электроприбор, в котором не применяются элементы питания. Классические литий-ионные АКБ обладают отличной емкостью и способны выдерживать большое количество циклов разряд/заряд с минимальной потерей изначальной емкости.

Вот только у классических АКБ есть один существенный недостаток. В случае повреждения корпуса батареи используемый электролит (выполненный из органических растворителей) очень легко воспламеняется.

Так вот японские ученые решили устранить этот явный недостаток путем замены электролита на обычную воду. И вот что у них в итоге получилось.

На что способен прототип литий-ионной АКБ с водой в качестве электролита

В ходе многочисленных экспериментов японские инженеры установили, что использование оксида молибдена неорганического соединения с вовлечением кислорода в отрицательном электроде гарантирует достаточно высокий уровень производительности, вполне достаточный для коммерческого применения.

Для того чтобы полностью устранить саму вероятность возгорания, инженеры решили использовать в качестве электролита обычную воду. А чтобы сохранить эффективность, также пришлось поработать над материалами электродов.

Характеристика Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 . ( A ) Кривые заряда/разряда (в неводной ячейке) для исходного Li 9/7 Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 . ( B ) SOXPES-спектры основных уровней C 1s и O 1s в образце до и после замачивания в воде. ( C ) Кривые заряда/разряда Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 после замачивания в воде. ( D) Картины дифракции рентгеновских лучей (XRD) образца до и после замачивания в воде и элементные карты энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX) образца после замачивания в воде. Также показана схематическая иллюстрация кристаллической структуры Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2, построенная с использованием программы VESTA ( 33 ). ( E ) Циклические вольтамперограммы Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 в 21 м LiTFSA при скорости сканирования 0,2 мВ с -1 . Синяя вертикальная линия показывает самый низкий предел потенциала, доступный для водного электролита LiTFSA 21 м. ( F ) Циклические вольтамперограммы Li1.05 Mn 1.95 O 4 и Li x Nb 2/7 Mo 3/7 O 2 в 21 м LiTFSA (сплошные линии) и 1 M LiPF 6 / EC: DMC (пунктирные линии) соответственно.

В результате этого получился рабочий прототип литий-ионной батареи. Дальнейшие тесты показали, что после 2000 циклов заряд/разряд емкость прототипа уменьшилась всего на 30% от первоначальной емкости.

Вроде бы получилась просто идеальная литий-ионная АКБ. Вот только у нее есть один недостаток – удельная масса энергии и рабочее напряжение практически в два раза ниже, чем у классических литий-ионных АКБ.

Где могут использоваться такие АКБ

Ученые предполагают, что их АКБ с водой в качестве электролита вполне могут найти полноценное коммерческое применение. Так предполагается, что такие АКБ можно будет использовать в накопительных системах «зеленых» источников энергии.

Так же такие батареи вполне могут использоваться в общественном электротранспорте и другой инфраструктуре, в которой не требуется создание высокого напряжения и работы в пиковых режимах.

Ну что ж будем ждать выхода литий-ионных АКБ с водой в качестве электролита на широкий рынок.

Пожалуйста подпишись, поделись с друзьями, поддержи сайт!

Невероятная история Что такое темная энергия в космосе и чем она отличается от темной материи

Расследование На Земле есть мир, менее изученный, чем космос и имя ему Океан, так что же мы узнали про земные глубины за 10 лет

Только у нас — Почему России лучше не слезать с «нефтяной иглы»

Также Весь космос пронизывают быстрые радиовсплески. Почему астрофизики хотят разгадать их тайну

Интересная история В Антарктиде началось бурение самого старого ледяного шельфа с целью изучить древний климат Земли

Читайте дальше Ученые обнаружили, что Фобос эпизодически отражает солнечный ветер, и ученые пока не могут объяснить, как он это делает

Будет интересно Костя Лакеев в ближайшие годы, будет осваивать новую профессию

Смотрите наш канал на ютубе — https://www.youtube.com/channel/UCi9ynnWGrHL5T19xnXUgi7g?view_as=subscriber