Ученые разработали батареи литий-углекислого газа с использованием двуокиси углерода из атмосферы

Средняя температура планеты непрерывно растет и становится очевидным, что человечество больше не может отправлять весь углекислый газ в атмосферу. Ученые ищут способы уловить его из воздуха и спрятать где-нибудь в бетоне или произвести из него топливо. Например, исследователи из Массачусетского технологического института на днях нашли еще один способ повторного использования углекислого газа – аккумулировать его в батареи под названием батареи литий-углекислого газа второго поколения.

Учитывая список возможных применений, двуокись углерода может быть очень универсальной. Но проблема в том, что преобразование ее в разные формы требует большого количества энергии. Именно это делает «улавливание» углекислого газа из атмосферы затруднительным или почти невозможным.

Предложенная разработка – более эффективный способ конверсии СО2 из газа в твердое вещество, чем большинство других методов, и эта твердая форма затем может быть использована для других целей, включая изготовление углеродного катода для будущих батарей – в этом его инновация и ценность Команда MIT

Команда MIT решила проверить, можно ли собирать CO2 и использовать его для создания батареи. Предыдущие попытки создания литиево-двуокись углеродных батарей требовали наличия металлических катализаторов, но ученые нашли способ обойти это условия, используя вместо этого углеродный электрод.

Как это происходит?

Сначала, двуокись углерода предварительно активируется путем включения вещества в раствор амина. Этот водный раствор затем объединяют с другим жидким электролитом и используют в батарее с углеродным катодом и литиевым анодом.

Водные амины и неводные электролиты батареи обычно не используются вместе, но исследователи обнаружили, что их комбинация создает новое и интересное поведение, которое может увеличить разрядное напряжение и обеспечить постоянную конверсию диоксида углерода.

Батарея не просто обеспечивает питание, сопоставимое с литиево-газовыми батареями, в ней углекислый газ превращается в электролит твердой минеральной карбонатной формы при разрядке Команда MIT

В итоге батарея не только обеспечивает питание на уровне, сопоставимом с существующими литиево-газовыми батареями, но по мере того, как она разряжается, углекислый газ превращается в электролит твердой минеральной карбонатной формы.

Это гораздо более эффективный способ конверсии СО2 из газа в твердое вещество, чем большинство других методов, и эта твердая форма затем может быть использована для других целей, включая изготовление углеродного катода для будущих батарей – в этом его инновация и ценность.

Однако нынешняя версия является пока еще только подтверждение работоспособности концепции. Исследователи предупреждают, что коммерческие литий-двуокись углеродные батареи нуждаются в доработке. Необходимо решить проблему перезарядки. Сейчас батарея может работать только 10 циклов. Но, по словам команды, в будущем система будет адаптирована к непрерывной эксплуатации.

По материалам cell.com