Конец Li-Ion. Фторидные аккумуляторы в 10 раз лучше
При той же конструкции аккумулятора фториды металлов могут заменить дорогостоящий химически активный литий. Фторсодержащий электролит, металлический анод и металл-фторидный катод позволяют достичь гораздо большей емкости и более высокого уровня безопасности.
Принцип работы фторид-ионного аккумулятора: фторсодержащий электролит отделяет металлический анод от металл-фторидного катода
В новом аккумуляторе заряд переносится не катионом лития, а анионом фторида. При этом на катоде и аноде образуются и распадаются фториды металлов. Поскольку на одном атоме металла можно перенести несколько электронов, новый аккумулятор обладает чрезвычайно высокой плотностью энергии - до десяти раз большей, чем у обычных литий-ионных аккумуляторов.
Реакция высокоэлектроотрицательного фтора с металлом приводит к образованию фторидов металлов, что сопровождается большим изменением свободной энергии и, следовательно, появлением высокого напряжения. Подобрав соответствующие металл и фторид металла, можно получить аккумулятор высокого напряжения, что очень актуально для электромобилей, вынужденных пользоваться литий-ионными батареями малого напряжения и низкой плотности энергии. Существуют несколько проектов по созданию батарей с высоким напряжением, в основном, химических, но им далеко по цене и удобству до литий-ионных. В перспективе фторид-ионный аккумулятор может воплотить в себе все достоинства литий-ионного аккумулятора, но избавится от его недостатков, что сулит настоящий прорыв в технике.
Технология, разработанная немецкими учеными, очень перспективна. В настоящее время они работают над совершенствованием материалов и архитектуры батареи для повышения начальной емкости и циклической стабильности фторид-ионного аккумулятора. Также предстоит решить еще одну проблему: текущий прототип работает с твердым электролитом при высоких температурах. Так что предстоит найти подходящий жидкий электролит, который подходит для использования нового аккумулятора при комнатной температуре.
Читайте на CNews
Беспилотный краудсорсинг: американцы создают военную технику всей страной
Гипноз существует: ученые раскрыли причину остекленевшего взгляда
Долголетие не зависит от ДНК