Новая разработка ученых – это тип аккумуляторов, который повысит эффективность электромобилей и при этом окажется более экологичным по сравнению с современными литий-ионными батареями.
Исследователи объявили о прорыве в разработке батарей. Вместо того чтобы использовать литий — самый электроположительный элемент периодической таблицы, они взяли фторид — самый электроотрицательный элемент. Он может вмещать в себя больше энергии, чем литий. Однако ранее аккумуляторы с их использованием должны были нагреваться до 150 градусов Цельсия или даже больше. Ученые из Honda, Калтеха и NASA нашли решение, поэтому аккумулятор может работать при комнатной температуре, а значит, впоследствии получится создать более энергоемкие и экологичные аккумуляторы для электромобилей и других устройств.
Фторид-ионные аккумуляторы работают совсем не так, как литий-ионные: вместо того чтобы испускать электроны, они их притягивают. Фторид (ионизированный фтор) представляет собой интересный материал для аккумуляторов из-за своего малого атомного веса и высокой способности хранить электроны. Однако, чтобы этого добиться, ионы фторида надо растворить в электролите. Специалисты выяснили, что это работает только с твердыми электролитами, нагретыми до высоких температур.
Для преодоления этого затруднения исследователи разработали жидкий электролит под названием BTFE. Он обеспечивает возможность растворения фторида при обычной температуре. Благодаря наличию двух положительно заряженных участков, он демонстрирует принцип «притяжения противоположностей», активно взаимодействуя с фторидом, имеющим отрицательный заряд.
Благодаря объединению электролита с медью, лантаном и фтором, ученым удалось создать аккумулятор, который способен к обратимым химическим превращениям (то есть перезарядке) при обычной температуре. Потенциально такие аккумуляторы могут хранить в десять раз больше энергии, чем литий-ионные, и иметь меньшие размеры влиять на окружающую среду, как заявляют в Honda.