 Литий-ионные аккумуляторы стали огромным технологическим прорывом от свинцово-кислотных батарей, которые существовали с конца 1850-х годов. Благодаря небольшому весу, высокой энергетической плотности и более медленной потерей заряда, когда он не используется, литий-ионные батареи стали предпочтительным выбором для бытовой электроники. Литий-ионные элементы с кобальтовыми катодами удерживают в два раза больше энергии, чем батареи на основе никеля, и в четыре раза по сравнению со свинцово-кислотными батареями. Несмотря на то, что литий- ионные аккумуляторы являются превосходным потребительскими батареями, у них все еще есть некоторые недостатки. Современная технология производства достигает теоретического предела плотности энергии для этих аккумуляторов и перегрева приводит к тепловому убеганию, т.е. «вентиляции с пламенем», которая является серьезной проблемой.
Южнокорейские исследователи создали новую литий-ионную батарею, сделанную из пористого твердого вещества, которое что значительно повышает ее производительность, а также снижает риски, связанные с перегревом.
С 2002 года в США было зарегистрировано более 40 случаев пожара или взрыва, связанных с литий-ионными батареями, используемыми в потребительских электронных устройствах. Эти типы батарей, во всех своих различных комбинациях литий-анода, по-прежнему являются важной частью современной бытовой электроники, несмотря на их плохую репутацию при высоких температурах.
Текущая технология основана на интеркалированном литии, который хорошо функционирует, но из-за постоянно возрастающей потребности в уменьшении размеров и увеличении мощности электронных устройств, необходимо исследование новых электролитов. Корейская команда попыталась использовать совершенно новый подход в создании батареи.
Новый аккумулятор построен из молекул, называемых курурбит [6] урилами (CB[6]), которые организованы в сотовую структуру. Молекулы имеют невероятно тонкий одномерный канал, который проходит через них. Физическая структура пористого CB [6] позволяет ионам лития в батарее диффундировать более свободно, чем в обычных аккумуляторах и существовать без разделителей, найденных в других батареях.
Различные обычные жидкие электролиты могут включаться в пористый CB [6] и превращаться в более безопасные твердые литиевые электролиты. Кроме того, использование электролита не ограничивается только одними литий-ионными аккумуляторы, но также делает литиево-воздушные батареи потенциально возможными. Что делает этот новый метод наиболее интересным, так это то, что он представляет собой новый метод получения твердого электролита лития, который начинается, как жидкость, но при этом не требует не пост-синтетической модификации или химической обработки.
|
