Katode af guld stabiliserer lithium-luft-batterier
De ustabile lithium-luft-batterier kan potentielt rumme energi nok til, at en elbil kan køre lige så langt som en almindelig bil uden opladning. Nu har en En skotsk forskergruppe har fundet en metode, der stabiliserer dem.
Lithium-luft-batterier kan vel beskrives som den hellige gral for elbiler. Batterierne kan potentielt rumme ti gange mere energi end de bedste lithium-ion-batterier, der findes på markedet i dag. Men indtil nu har batterierne været så ustabile, at de er gået i stykker efter højst et par opladninger.
Det problem ser et skotsk forskerhold ved University of St. Andrews ud til at have fundet en mulig løsning på.
I en artikel i tidsskriftet Science beskriver kemiprofessor Peter Bruce, som har ledet forsøgene med lithium-luft-batterierne, og hans kolleger, hvordan man ved at skifte en række materialer ud i batterierne har opnået en større stabilitet.
Guld erstatter kulstof
Ifølge Peter Bruce har lithium-luft-batterier som oftest anvendt kulstuf som katode og lithium som anode i batteriet. Der har været anvendt en række forskellige former for elektrolytter i batterierne.
Kulstoffet i katoden og de forskellige elektrolytter, som forskere indtil videre har prøvet at anvende, har dog gennemgået uønskede kemiske reaktioner, der har betydet, at de er faldet fra hinanden og har fået batteriet til at stoppe med at virke blot et par op-og afladninger.
I sit forsøg valgte Peter Bruce og hans kolleger at udskifte den traditionelle kulstofbaserede katode med en lavet af nanopartikler af guld, som de håbede, ville være mere stabil.
Den normale elektrolyt, der ofte er blevet lavet af polycarbonater, er blevet erstattet af et ledende opløsningsmiddel under betegnelsen DMSO.
Og ændringerne ser ud til at virke. I artiklen i Science beskriver Peter Bruce således, at det nye batteri efter 100 op- og afladninger stadig var intakt og kun havde tabt 5 procent af sin ladningskapacitet.
Lang vej endnu
Andre forskere hilser de nye resultater velkommen, men påpeger samtidig, at der er en række bump på vejen til et kommercielt batteri, bygget på skotternes resultater.
Linda Nazar, kemiker ved University of Waterloo i Canada, siger til Science, at guld er både for tungt og for dyrt at anvende som det eneste materiale i en katode i et serieproduceret batteri. Desuden vil opløsningsmidlet DMSO over tid reagerer med lithiummetallet i anoden og vil derfor holde op med at virke som elektrolyt.
»Resultaterne er opløftende ved at vise, at der er potentiale,« vurderer Linda Nazar.
Kommentarer (0)