Tim istraživača sa Masačusetskog instituta za tehnologiju MIT radi na litij-zrak baterijama koje bi mogle dovesti do stvaranja snažnijih i lakših baterija od onih koje su danas dostupne.

Prema riječima Yang Shao-Horna, izvanrednog profesora strojarstva na MIT-u, mnogi istraživački timovi pokušavaju poboljšati litij-zrak baterije, ali se oni razlikuju po stavovima koji bi elektrodni materijali pri tome trebali biti korišteni. Treba istaknuti da su elektrodni materijali odgovorni za elektrokemijske reakcije koje se događaju unutar ovih baterija.

Litij-zrak baterije, poznate i kao litij-oksidne baterije, rade na istom načelu kao i litij-ionske baterije. Sadašnje litij-ionske baterije preplavljuju tržište i koriste se za prenosive elektroničke uređaje i vodeći su izbor za primjenu kod električnih vozila. Litij-zrak baterije imaju veliku prednost pred konvencionalnim baterijama. Njihove glavne komponente nemaju teške konvencionalne sastojke. One imaju zračnu elektrodu na osnovi ugljika i sa protokom zraka. Ove zračne baterije su sasvim lagane te stoga mogu biti korištene u elektroničkim uređajima koji zbog toga mogu i sami biti mnogo lakši. Litij-zrak baterije nude tri puta više energetske gustoće nego konvencionalne baterije. Osim u elektroničkim uređajima, mogu se lako koristiti i u hibridnim autima. Poznate tvrtke poput IBM-a i General Motorsa naslućuju veliki potencijal litij-zrak baterija  te stoga investiraju  u velike istraživačke projekte za razvoj litij-zrak tehnologija.

Kako rade litij-zrak baterije?
Litij-zrak baterije elektrokemijski spajaju litijevu anodu sa zrakom dobivenim iz atmosfere. Njihova je najveća prednost zračna katoda zasnovana na ugljiku umjesto na konvencionalnim teškim sastojcima koje se mogu naći u litij-ionskim baterijama. Ovo ima za posljedicu višu energetsku gustoću jer je katoda lakša, a kisik je dostupan iz okruženja.

Yang zajedno s nekoliko studenata gostujućeg profesora Huberta Gasteigera radi s elektrodama koje imaju zlato i platinu kao katalizatore. Zlatne ili platinaste elektrode pokazuju višu razinu aktivnosti koja prirodno vodi do više učinkovitosti. Možda njihov rad otvori put novim pokusima s drugim metalima ili metalnim oksidima koji su jeftiniji od zlata i platine.

Ako se prouče kemijska svojstva litija, može se uočiti da je litij u obliku metala visoko reaktivan u prisutnosti i najmanjeg dijela vode. Ali to neće uzrokovati nikakav sigurnosni problem jer se u današnjim litij-ionskim baterijama kao negativna elektroda koriste materijali zasnovani na ugljiku. Shao-Horn objašnjava da se isto načelo može primijeniti i bez litija u obliku metala. Može se koristiti grafit ili neki drugi stabilniji materijal za negativnu elektrodu da se dobije sigurniji sustav.

Doktorand Yi-Chun Lu objašnjava da je ovaj tim razvio tehnike za analizu aktivnosti različitih katalizatora u baterijama te da pomoću njih mogu promatrati svu raznolikost mogućih materijala za katalizatore. „Pomoću takvih istraživanja mogli bismo identificirati fizičke parametre koji upravljaju djelovanjem katalizatora. Naposljetku, bili bismo u stanju previdjeti ponašanje katalizatora“, kaže Yi-Chun. Sada su istraživači na MIT-u korak bliže komercijalnom razvoju laganih baterija koje se mogu ponovno puniti.

Izvor: Alternative Energy

Tražili ste na google-u:

• baterija na zrak (1)
• kako rade litij ionske baterije (1)
• litij (1)