Последнее время электрокары становятся всё более распространёнными и популярными на мировом рынке. Практически все автопроизводители имеют в своей модельной линейке подобные экземпляры. Самое интересное, что сейчас в России начался рост таких автомобилей. Некоторые российские автопроизводители сейчас выпускают электрокары, многие дилеры завозят такие авто из-за рубежа, но вот популярности у нас они так и не имеют. И самая главная причина этому довольно небольшой запас хода, которым может похвастаться электромобиль. В среднем это 400 - 500 километров пути на одном заряде, а то и меньше. И это при том, что в крупных городах у нас постоянные пробки, да и климат довольно холодный, что собственно играет только уменьшении автономности.
И вот учёные из Иллинойского технологического института и Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США разработали новую конструкцию литий-воздушной батареи, которая способна обеспечить гораздо больший запас хода на одной заправке для электромобилей по сравнению с обычными ионно-литиевыми батареями.
Итак, эта новая батарея может значительно увеличить запас хода электромобилей. Учёные говорят о повышении автономности в 2 - 3 раза по отношению к обычным батареям. И хотя для вывода литий-воздушной батареи на рынок всё ещё необходимы дополнительные исследования и испытания, сама исследовательская группа рассказала о потенциале, которым эта новая технология обладает.
Как работает литий-воздушная батарея
Новая батарея, была протестирована в течение 1000 циклов зарядки и разрядки, и показала, что может сохранять гораздо больше энергии, чем обычные сегодняшние литий-ионные батареи. Основным компонентом этой литий-воздушной батареи является твёрдый электролит, который заменяет обычный жидкий электролит, что полностью устраняет возможность перегрева и возгорания.
Кроме того, литий-воздушная батарея имеет самую высокую прогнозируемую плотность энергии среди всех аккумуляторных технологий, разрабатываемых сейчас в мире для следующего поколения батарей.
Но помимо вышеописанного у данных батарей есть и ещё одно преимущество. Им является то, что эта батарея работает на простом кислороде. Это позволяет избежать необходимости использования кислородных баллонов, которые, в свою очередь, были большой проблемой в более ранних конструкциях и поддавались разрушению.
Также в данной батареи используется твёрдый электролит, который состоит из керамического полимерного материала. Этот материал, в свою очередь, состоит из относительно недорогих элементов в виде наночастиц. И в итоге, данное твёрдое вещество проводит химические реакции, в результате которых в разряде образуется оксид лития, что позволяет обеспечивать более высокую плотность энергии в самой батареи.
Больше сохраненных электронов означает более высокую плотность энергии.
Простыми словами это выглядит так, каждый электрон представляет собой единицу электрического заряда, которую можно использовать для питания электрокаров. Чем больше этих самых электронов может хранить в себе батарея, тем она обладает большей способностью обеспечивать питание и так как потребление энергии электромобилем идёт, допустим, одинаковое, то большее количество электронов позволят такому автомобилю преодолеть больший путь в сравнении с тем, что даст обычая батарея.
Исследовательская группа говорит, что их конструкция батареи сможет сохранять свои характеристики даже после тысяч циклов зарядки и разрядки, хотя всё ещё есть некоторые технические проблемы, которые необходимо решить, прежде чем литий-воздушная батарея сможет выйти на рынок. В любом случае многие эксперты уже сейчас очень оптимистично оценивают потенциал этих батарей и готовы дать им возможность для применения в питании следующего поколения электромобилей.