Инновации в накоплении энергии

Есть ли другие решения? Ведь наука не стоит на месте! Какие шаги были предприняты на пути к «идеальному» аккумулятору? Наиболее перспективными на сегодня являются литий-ионные,

Во всем мире исследования и разработки в области литий-ионных технологий стремительно развиваются, появляются новые типы литий-ионных аккумуляторов. В ближайшее десятилетие следует ожидать, что такие аккумуляторы вытеснят с рынка устаревшие электрохимические схемы, особенно если удастся снизить их стоимость.

Впервые идеи использования литий-ионных аккумуляторов были выдвинуты в начале 50-х годов, а первые реальные аккумуляторы на литии появились в конце 80-х. В них анод состоял из лития, а катод – из оксидов металлов.

Преимущества лития заключаются в том, что это самый легкий металл, он обладает самым маленьким электрохимическим эквивалентом (отношением массы к заряду иона) и одновременно наивысшим отрицательным потенциалом по сравнению с любыми другими металлами (–3,045 В относительно стандартного водородного электрода). Кроме того, литий обладает свойством проникать в кристаллическую решетку (например, в оксиды металлов) с образованием обратимой химической связи.

Литий-ионные аккумуляторы   первого поколения были привлекательны по многим параметрам: быстро заряжались, быстро разряжались, имели хорошую емкость, не имели эффекта памяти. Однако при увеличении числа выполненных циклов заряда-разряда (в которых катион лития переходит в металл и наоборот) на литиевом аноде вырастали металлические «иголочки». Они пробивали слой электролита, и происходило короткое замыкание, сопровождавшееся взрывом. Поэтому к химическим источникам тока на основе лития сначала относились с опаской.

У второго поколения аккумуляторов на литии в качестве анода использовался углерод (графит). Эта идея была предложена учеными из Оксфордского университета. Первые аккумуляторы такого типа были представлены компанией Sony в 1991 г.