Современное развитие техники требует наличия аккумуляторов с высокой энергоёмкостью и мощностью. Поэтому литий-воздушные источники питания часто называют батареями будущего.
❓Почему именно эти батареи? Литий-воздушные аккумуляторы имеют энергоёмкость в 10 раз большую, чем традиционные литий-ионные.
Впервые они были предложены в 1970-х годах, а интерес к ним снова вспыхнул лишь в начале 2000-х. Литий-воздушные аккумуляторы представляют собой открытую «дышащую» систему. Механизм их работы основан на химической реакции. В качестве окислителя используется кислород, а катализаторами выступают редкие и дорогие оксиды благородных металлов, например, рутения и иридия.
Вполне работоспособные прототипы литий-воздушных батарей уже удалось получить нескольким командам учёных.
🛩
Сотрудники Национального института материаловедения (NIMS) и Университета Сэйкэй (Япония) занимались этой технологией с 2018 года. Ещё три года назад
сообщалось о рекордных показателях новых аккумуляторов: энергетической плотности до 500 Вт*ч/кг и мощности до 500 Вт/кг, что значительно выше, чем у используемых на тот момент (да и сейчас) литий-ионных аккумуляторов. Для сравнения, это в два раза больше, чем у элемента питания в Tesla (260 Вт*ч/кг)!
💡Практически в то же время о прорыве
отчитались и
учёные Иллинойского технологического института (Чикаго, США). Они создали литий-воздушную батарею на основе твёрдого электролита из композита, мощность которой в 4 раза выше литий-ионных аккумуляторов.
Такие аккумуляторы гарантируют устойчивый полёт и зависание БПЛА. Но есть проблемы, которые учёным ещё предстоит решить. В основном они связаны с летучестью материалов, затруднением работы в условиях разного химического состава воздуха и особенностями перезарядки.