Литий-углекислотные аккумуляторы — привлекательная система хранения энергии, поскольку они обладают специфической энергетической плотностью, более чем в семь раз превосходящей обычные литий-ионные батареи. Однако, до сих пор ученые не могли разработать прототип, который можно было бы полностью перезаряжать, рассказывает Science Daily.

Обычно, когда такая батарея разряжается, она вырабатывает карбонат лития и углерод. Карбонат лития перерабатывается во время фазы зарядки, но углерод просто аккумулируется катализатором, и в конце концов выводит батарею из строя.

«Аккумуляция углерода не только блокирует активные участки на катализаторе и предотвращает диффузию двуокиси углерода, но и запускает разложение электролита в заряженном состоянии», — объяснил Алиреза Ахмадипаридари, один из исследователей.

Он и его коллеги использовали в создании экспериментальной батареи новые материалы, способствующие переработке и карбоната лития, и углерода. В качестве катализатора для катода они взяли дисульфид молибдена, который, в сочетании с гибридным электролитом, помог включить углерод в циклический процесс.

В частности, комбинация материалов создала вместо отдельных продуктов единый многокомпонентный композит. Это позволило увеличить эффективность переработки.

«Уникальная комбинация материалов помогла нам изготовить первую углеродно-нейтральную батарею на двуокиси углерода с намного большей производительностью и продолжительным сроком службы, которую можно использовать в усовершенствованных системах хранения энергии», — заявил профессор Амин Салехи-Ходжин, руководитель проекта.

Весной американские ученые сообщили о том, что им удалось значительно увеличить плотность энергии натриевых аккумуляторов благодаря использованию органического катода из пирен-4,5,9,10-тетраона. Во время цикла зарядки/разрядки он сжимается и расширяется, поддерживая контакт с электролитом.