Einem kürzlich erschienenen Bericht der British Science News-Website zufolge haben kanadische Wissenschaftler in der kürzlich erschienenen Zeitschrift Science geschrieben, dass sie Lithium-Sauerstoff-Batterien neu entworfen haben und die neuen Batterien fast ihren gesamten Energiespeicher freisetzen können. Die Anzahl der Entladungen beträgt 150, und es wird erwartet, dass in Zukunft eine zuverlässigere und energieintensivere Stromversorgung für Elektrofahrzeuge und U-Boote bereitgestellt wird.
Im Vergleich zu typischen Lithium-Ionen-Batterien haben Lithium-Sauerstoff-Batterien eine höhere Energiedichte und sind aus nachhaltigeren Materialien hergestellt, aber der Hauptgrund, warum sie nicht in gewöhnlichen Menschenhäusern "schweben" ist, dass ihre Lebensdauer nicht lang ist.
Die Forscher erklärten, dass Lithium-Sauerstoff-Batterien in der Regel Lithiumperoxid bilden und unerwünschte chemische Nebenprodukte produzieren, die Energie verschwenden, weshalb Lithium-Sauerstoff-Batterien nur etwa 80% ihres Energiespeichers an den von ihnen gelieferten Strom abgeben können. Larry Curtis, Materialchemiker am Argonne National Laboratory in den Vereinigten Staaten, wies darauf hin, dass diese Chemikalien auch den Elektrolyt und die Kathode der Batterie beschädigen können, so dass sie nach dem Laden Dutzender Male "bekämpft" werden können.
Um eine bessere Lithium-Sauerstoff-Batterie zu schaffen, ersetzten die Chemikerin Linda Nazar und Kollegen von der University of Waterloo den herkömmlichen organischen Elektrolyten durch ein anorganisches geschmolzenes Salz und ersetzten die herkömmliche Kohlenstoff-basierte Kathode durch eine Metallbasis. In der Batterie bilden Sauerstoff und Lithium Lithiumoxid, das 50% mehr Energie speichern kann als Lithiumperoxid, und vor allem erzeugt Lithiumoxid keine chemischen Nebenprodukte, wodurch die neue Lithium-Sauerstoff-Batterie fast vollständig gespeichert wird. Kann zu anderen Geräten und öfter als andere Lithium-Sauerstoff-Batterien freigegeben werden.
Curtis sagte, dass die neue Batterie in Zukunft voraussichtlich für den Antrieb von Elektrofahrzeugen verwendet wird, aber bis zur eigentlichen Anwendung ist noch ein langer Weg zurückzulegen, "weil die neue Batterie auf mindestens 150 ° C zum Arbeiten erhitzt werden muss".
Yang Shaoen, ein Forscher am Massachusetts Institute of Technology in Energie und Materialien, kommentierte, dass die neue Lithium-Sauerstoff-Batterie als kompakte Energiequelle für Flugzeuge, Raumfahrzeuge und U-Boote verwendet werden kann, um die Substanzen des Elektrolyten zu ändern oder die Betriebstemperatur der Batterie zu senken.
