Фахівці з Університету штату Іллінойс першими показали, що батареї на двоокисі вуглецю можуть повністю перезаряджатися. Вони з успіхом протестували прототип та провели 500 послідовних циклів зарядки/розрядки.
Літій-вуглекислотні акумулятори — приваблива система зберігання енергії, оскільки вони мають специфічну енергетичну щільність, яка більш ніж в сім разів перевищує звичайні літій-іонні батареї. Однак, до цього часу вчені не могли розробити прототип, який можна було б повністю перезаряджати.
Зазвичай, коли така батарея розряджається, вона виробляє карбонат літію та вуглець. Карбонат літію переробляється під час фази зарядки, але вуглець просто акумулюється каталізатором, і врешті-решт виводить батарею з ладу.
«Акумуляція вуглецю не тільки блокує активні ділянки на каталізаторі та запобігає дифузії двоокису вуглецю, а й запускає розкладання електроліту в зарядженому стані», пояснив Аліреза Ахмадіпарідарі, один з дослідників.
Він та його колеги використовували в створенні експериментальної батареї нові матеріали, що сприяють перероблюванню і карбонату літію, і вуглецю. В якості каталізатора для катода вони взяли дисульфід молібдену, який, в поєднанні з гібридним електролітом, допоміг включити вуглець в циклічний процес.
Зокрема, комбінація матеріалів створила замість окремих продуктів єдиний багатокомпонентний композит. Це дозволило кардинально збільшити ефективність.
«Унікальна комбінація матеріалів допомогла нам виготовити першу вуглецево-нейтральну батарею на двоокису вуглецю з набагато більшою продуктивністю та тривалим терміном служби, яку можна використовувати в удосконалених системах зберігання енергії», заявив професор Амін Салехі-Ходжін, керівник проекту.
Нагадаємо, що зовсім недавно, американські вчені розробили покриття, здатне впоратися з головною проблемою, що заважає поширенню літій-металевих акумуляторів — дендритами. У разі успіху, такі батареї стануть головним конкурентом більш важких та менш містких літій-іонних акумуляторів.
За матеріалами: ScienceDaily
