AILINCOM logo AILINCOM
Прорыв: литий-CO₂ батареи для чистой энергии будущего
Cursus

Cursus

May 24, 2025
Основная категория
Research and development · Biotechnology
Дополнительные
Energy and resources · Energy InfrastructureEcology and environment · Green Technologies

Прорыв: литий-CO₂ батареи для чистой энергии будущего

Прорыв: литий-CO₂ батареи для чистой энергии будущего

Учёные из Суррея создали дешёвый катализатор для литий-CO₂ батарей, которые одновременно сохраняют энергию и улавливают CO₂ — шаг к экологичным и эффективным аккумуляторам.

CursusПрорыв: литий-CO₂ батареи для чистой энергии будущего

Учёные из Университета Суррея совершили прорыв в разработке экологичных аккумуляторов, которые не только способны хранить больше энергии, но и помогают бороться с выбросами парниковых газов. Литий-CO₂ «дышащие» батареи выделяют энергию, одновременно улавливая углекислый газ, что делает их более зелёной альтернативой современным литий-ионным аккумуляторам.

До недавнего времени литий-CO₂ батареи сталкивались с рядом проблем: они быстро выходили из строя, плохо перезаряжались и требовали дорогих, редких материалов вроде платины. Однако исследователи из Суррея смогли решить эти задачи, применив недорогой катализатор – фосфомолибдат цезия (CPM). Благодаря компьютерному моделированию и лабораторным тестам оказалось, что использование этого простого вещества позволяет батарее значительно увеличивать ёмкость, заряжаться при меньших затратах энергии и работать более 100 циклов.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Advanced Science, открывают путь к практическому использованию таких батарей. Если их удастся внедрить в промышленность, они смогут сократить выбросы от транспорта и предприятий – а в перспективе такие батареи даже могут быть использованы на Марсе, где атмосфера на 95% состоит из CO₂.

Доктор Сиддхарт Гадкари, преподаватель химической инженерии в Университете Суррея и один из авторов работы, отмечает:

«Сегодня как никогда важно находить способы хранения энергии, которые поддерживают переход к возобновляемым источникам и одновременно решают проблему изменения климата. Наши исследования литий-CO₂ аккумуляторов могут стать ключевым шагом к достижению этой цели.

Одна из главных сложностей работы таких батарей – это так называемый “оверпотенциал” — избыточная энергия, необходимая для запуска реакции. Это можно сравнить с подъёмом в гору, прежде чем начать катиться вниз. Мы показали, что катализатор CPM “выравнивает горку” — аккумулятор при зарядке и разрядке теряет гораздо меньше энергии».

Чтобы выяснить, почему CPM так хорошо работает, команды из факультета химии и химической инженерии Университета Суррея и Института передовых технологий провели два типа исследований. Сначала они разбирали батареи после циклов заряда-разряда, чтобы изучить происходящие химические изменения. Эти «посмертные» тесты показали, что образующийся при поглощении CO₂ карбонат лития можно надёжно формировать и удалять — что важно для долговечной работы аккумулятора.

Затем учёные использовали компьютерное моделирование на основе теории функционала плотности (DFT), чтобы понять, как именно происходят реакции на поверхности материала. Оказалось, что пористая и устойчивая структура CPM способствует протеканию ключевых химических процессов.

Доктор Дэниел Командёр, научный сотрудник Университета Суррея и один из авторов статьи, добавляет:

«Самое интересное, что нам удалось совместить высокую эффективность и простоту. Мы доказали, что можно создавать эффективные литий-CO₂ батареи из доступных и масштабируемых материалов — без использования редких металлов. Эти результаты открывают возможности для создания ещё более совершенных катализаторов».

Это открытие прокладывает путь к созданию новых, недорогих и лёгких в производстве аккумуляторных материалов. Благодаря дальнейшим исследованиям взаимодействия катализаторов с электродами и электролитами литий-CO₂ батареи могут стать практичным и масштабируемым решением для хранения чистой энергии и одновременного снижения содержания углекислого газа в атмосфере.

0 —

Comments (0)

Hot

Qnap has announced new NAS devices for video production

Oct 2, 202610/2/26 · 0 reactions

Tesla opened credit lines worth $30 billion

Oct 2, 202610/2/26 · 0 reactions

Air travel is on the rise, but new regulations are making the market more complicated.

Oct 1, 202610/1/26 · 0 reactions
Recommended
Cloud Computing

Qnap has announced new NAS devices for video production

Qnap has introduced three new NAS systems designed for video production tasks, equipped with USB4 ports for high-speed data transfer. These devices support various connection modes and are intended for use with high-capacity hard drives and SSDs.

Financial Analysis

Tesla opened credit lines worth $30 billion

Tesla has opened credit lines totaling $30 billion to finance major investments amid declining profits and rising capital expenditures. The new agreement expands the company's financial flexibility as it faces increasing pressure on its business.

Transportation Logistics

Air travel is on the rise, but new regulations are making the market more complicated.

Air transportation is becoming an increasingly important part of logistics, especially amid the instability of sea shipping. However, new regulations for preparing air waybills are creating additional challenges and risks for market participants.