Foto: © Сake78 (3D & photo) / Dollar Photo Club

Baterie lithium-kyslík to nebudou mít jednoduché

Baterie lithium-kyslík (lithium-vzduch) teoreticky nabízejí 5-10krát vyšší kapacitu než klasické Li-Ion. Problémem je, že kapacita těchto baterií rychle klesá a mají omezenou životnost, protože při probíhajících chemických reakcích vzniká peroxid lithia. Tato látka se postupně usazuje na elektrodách, až nakonec zcela zastaví potřebné chemické reakce.

Výzkumníci z University of Illinois (Chicago) nyní pomocí nové techniky transmisní elektronové mikroskopie zjistili, že problém je ještě hlubší. Za úbytek kapacity baterie totiž může stejně tak peroxid lithný vznikající v elektrolytu. Parametry baterie by tedy mohly zlepšit nejen nové materiály pro elektrody, ale i úpravy samotného elektrolytu. Účinnost změn lze sledovat nejen podle samotné životnosti baterie, ale mnohem rychleji už mikroskopem. Baterie lithium-kyslík dosud existují jen jako laboratorní prototypy a výzkumníci připouštějí, že je od případného nasazení v praxi dělí poměrně dlouhá cesta: v optimistickém scénáři zhruba desetiletí.
V baterii lithium-kyslík je katoda nejčastěji ze složených oxidů a fosforečnanů různých kovů, anodou bývá samotné lithium (výhoda proti uhlíku v Li-Ion baterii). Elektrolyty mohou být organické (včetně verze používané v li-ion článku), vodné (pak je třeba oddělit od lithiové elektrody), jejich směsi i pevné (nehořlavé a bezpečnější). Základem elektrochemických reakcí je změna oxidačních čísel lithia i kyslíku ve sloučeninách s lithiem od oxidu Li2O přes peroxid Li2O2 až po superoxid (LiO2). Při provozu vzniká produkovaná elektrická energie de facto oxidací lithia vzdušným kyslíkem.
Zdroj: TechXplore.com a další
Kun He et al, Operando liquid cell electron microscopy of discharge and charge kinetics in lithium-oxygen batteries, Nano Energy (2018). DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.04.046

Viz také: Konečně uzavřená baterie lithium-vzduch

Co bylo před RNA?

V roce 1953 byly provedeny známé Millerovy-Ureyovy experimenty, kdy účinkem elektrických výbojů na směs jednoduchých …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close