Новые батареи от IBM могут совершить революцию в области электромобилей

"Дышащая батарея" имеет анод из лития и катод из углеродной матрицы. Когда аккумулятор разряжается, катодный углерод поглощает кислород из воздуха, который вступает в реакцию с ионами лития от анода и сохраняет перекись лития в матричной структуре. Когда батарея подзаряжается, кислород выбрасывается обратно в атмосферу и ионы лития откладываются обратно в анод. Прототип должен быть готов к 2013 году, а выйти на рынок технология могла бы к 2020 году.

Технология литиевых воздушных батарей не нова, о ней говорили еще в 1990-х. Открытие технологии наноматериалов в 2000-х годах привело к возобновлению интересу к технологии, так как литий-воздушные батареи могут потенциально иметь ту же плотность энергии, как бензин на уровне около 13 кВтч на килограмм. Это от 5 до 10 раз выше, чем литий-ионные аккумуляторы, что в настоящее время используется в электрических автомобилях. Другими словами, литиево-воздушная батарея будет хранить не менее, чем в 5 раз больше энергии чем существующие батареи, имея те же размеры. В электромобилях наибольшую важность играет энергоемкость, в то время как в других областях техники был бы привлекательным меньший размер.

Развитие технологии литий-воздушных батарей была затруднена рядом проблем. Анод из лития становится взрывчатым веществом в присутствии паров воды из воздуха. Эта проблема была решена с помощью запечатывания анода за керамическим барьером. Однако, это запечатало и катод, которому необходим воздух. Это тоже было преодолено путем создания матричной структуры, подобной легким человека, которая имеет несколько путей для потока воздуха, благодаря чему кислород может поступать в батарею разными путями. IBM также утверждает, что они разработали новый тип электролита, который позволяет решить проблему множественных глубоких циклов разряда и заряда. Состав электролита в настоящее время является конфиденциальным.