Литиево-кислородная технология: движущая сила будущего

  Литиево-воздушная технология обещает стать перспективным решением для следующего поколения аккумуляторных батарей. Достигаемая в этой технологии гравиметрическая плотность (концентрация) энергии имеет своей целью достижение такой величины запаса хода, который до сего времени был доступен только автомобилям с двигателем внутреннего сгорания. В любом случае даже длящиеся от 10 до 20 лет разработки в этой области имеют смысл.

Функциональная схема
литиево-кислородной ячейки
представляет только одну из
многих возможностей проведения
реакции между литием и кислородом
контролировано и обратимо.

Современному электромобилю нужен эффективный, надежный и экономически малозатратный накопитель энергии с большой гравиметрической и объемной плотностью энергии. Здесь литий-ионные батареи в краткосрочной и среднесрочной перспективе являются фаворитными накопителями. Простая оценка все-же показывает, что потенциал развития этого типа накопителя относительно более высокой плотности энергии на плоскости ячейки находится в пределах 50%. Эта цель является такой привлекательной также и потому, что велики научно-технические барьеры, которые препятствуют химическим реакциям обмена.

Система металл-кислород и литий-сера с возобновляемым зарядом предлагает здесь долгосрочные обнадеживающие решения. В особенности это высокая гравиметрическая плотность энергии литиево-кислородных батарей в сравнении со всеми другими видами батарей, которая делает этот тип накопителей особенно привлекательным и тем самым увеличивает величину пробега.

Эта цель является такой привлекательной также и потому, что велики научно-технические барьеры, которые препятствуют химическим реакциям обмена. Особенностью накопительной системы литий/кислород являются так называемые «воздушные электроды»: при разрядке кислород воздуха реагирует с литием, что образует соединение Li/O и откладывается в виде твердого вещества (преимущественно Li2O2).