Коммерческие литиево-ионные батареи появились в 1991 году. С тех пор было создано много их разновидностей, сочетавших разные материалы для отрицательного электрода (анода), положительного (катода) и электролита. В любом случае ионы лития курсируют между электродами при разряде и заряде, пока электроны пробегают внешнюю цепь.
Исследователи из Иокогамского национального университета и компании Sumitomo Electric Industries разработали не склонную к воспламенению литиево-ионную ячейку. Проблема пожароопасности таких накопителей может решаться разными способами. Развитие литиево-железофосфатных батарей — один из них. Другой путь — батареи с водным электролитом вместо органического растворителя. Минус водной ячейки — низкие удельная емкость и долговечность. Эти недостатки попробовали устранить ученые, применив в новом элементе в качестве отрицательного электрода «метастабильный наноразмерный оксид молибдена со структурой каменной соли и ионами ниобия».
На фото — опытная литиево-ионная ячейка с водным раствором LiTFSA (бис (трифторметансульфонил) амида лития) и новым анодом.
Авторы научной работы рапортуют о достигнутой плотности энергии в 107 Вт·ч/кг. Это все еще в 2–2,5 раза хуже, чем у обычных литиево-ионных ячеек. Но важнее, что показана неплохая живучесть: в опытном элементе сохранилось 73% начальной емкости после 2000 циклов заряда-разряда. Японцы надеются, что этот тип литиевой ячейки будет коммерциализирован за три года, передает издание Asahi Shimbun. Он пригодится для электрокаров с небольшой дальностью хода (там, где не столь важна емкость, например в квадрициклах), а еще в стационарных накопителях, собирающих солнечную и ветровую энергию.
Источник: drive.ru