В МГУ нашли дефекты в аккумуляторах будущего

Ученые МГУ нашли причину недолговечности литий-воздушных аккумуляторов и начали работы по их усовершенствованию. Об этом сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию «Ленты.ру».Специалисты считают, что литий-воздушные аккумуляторы могут вытеснить литий-ионные, поскольку они могут запасать в пять раз больше энергии. Однако для этого требуется сделать их легкими, мощными и энергоемкими. С этой целью ученые исследовали процесс электрохимического восстановления кислорода, который протекает на границе положительного электрода и электролита. Тут к молекулам кислорода присоединяются электроны, после чего они реагируют с литием. В результате образуется твердый пероксид лития.Восстановление кислорода в литий-воздушных аккумуляторах проходит многоступенчато и сопровождается множеством нежелательных побочных реакций. Например, образуются супероксид-анионы, которые окисляют электролит и положительный электрод. В результате после нескольких перезарядок последний перестает проводить электрический ток.В новой работе ученые показали, что процесс электрохимического восстановления кислорода может происходить различными путями. Исследователи сравнивали, как эта реакция протекает на разных модельных графитовых электродах. Они обнаружили, что супероксид-анионы окисляют электролиты в дефектных местах. Поскольку материал бездефектным быть не может, это значит, что литий-воздушные аккумуляторы будут неминуемо терять способность проводить ток.По мнению исследователей, решить проблему можно, сместив зону реакции подальше от электрода. Однако пока нельзя сказать точно, когда литий-воздушные аккумуляторы смогут заменить литий-ионные.