В документе, озаглавленном «Сформированный на месте слоисто-слоистый оксид металла в качестве бифункционального катализатора для литий-воздушных батарей», подробно описывается катодный катализатор, состоящий из трех переходных металлов (марганца, никеля и кобальта), которые могут создавать правильную степень окисления во время циклическое переключение аккумуляторов для обеспечения как катализа заряда, так и реакции разряда.
Будущие возможности
По мнению К.M.
Абрахам, соавтор статьи, марганец позволяет катализировать реакцию восстановления кислорода, в то время как кобальт катализирует реакцию заряда батареи.
«Это открывает возможности для будущих исследований по разработке аналогичных материалов для оптимизации катализа литий-воздушной батареи с использованием одного материала, который будет сочетать в себе функции этих смешанных оксидов металлов», – говорит Абрахам.
Поскольку оксиды переходных металлов также разрабатываются в качестве катодов для литий-ионных батарей, Абрахам считает, что эта новая разработка может открыть возможности в будущих приложениях, где две аккумуляторные батареи могут использоваться экологически рациональным образом.
«Поскольку эти каталитические материалы также разрабатываются для катодов литий-ионных аккумуляторов, это может быть способом использования электродов от использованных литий-ионных аккумуляторов для другого использования: использования в качестве катализатора в литий-воздушных батареях», – говорит Абрахам.
Литий-ионный против.
Литий-эйр
Литий-воздушные технологии стали предметом пристального изучения из-за технических ограничений литий-ионных аккумуляторов. Чтобы достичь высокоэнергетических приложений, таких как электромобили, которые могут превышать 300 миль на одной зарядке, были предприняты усилия в потенциальных прорывных технологиях, таких как Li-air.
Абрахам, опубликовавший первую работу по неводным воздушно-литиевым батареям в 1996 году в статье в JECS, озаглавленной «Литий-кислородная аккумуляторная батарея на основе полимерного электролита», стал свидетелем значительных изменений в этой области за последние 10 лет.
Преобразование технологий
«Li-air в настоящее время хорошо изучен, но все еще существуют препятствия, которые мы должны преодолеть, прежде чем он сможет найти полноценное практическое применение», – говорит Абрахам. "Я думаю, что в ближайшем будущем будет ограниченное использование в специализированных приложениях, но пройдет некоторое время, прежде чем он станет полностью используемой технологией."
Однако разработки на фундаментальном уровне помогают продвигать технологию, продвигая ее к конечной цели широкого применения.
«Литий-ионный аккумулятор стал зрелым, и теперь нам нужна батарея со значительно более высокой плотностью энергии», – говорит Абрахам. «Это еще один шаг к раскрытию потенциала Li-air."