Атмосферный азот вместо лития для аккумуляторов

атмосферный азот вместо литияМир потребляет литий для литий-ионных аккумуляторов со все возрастающей скоростью. Все, начиная с мобильных телефонов и заканчивая автомобилями, требует более эффективных ионно-литиевых батарей, которые стоили бы дешевле и служили дольше. Однако в какой-то момент мы придем к пределам возможностей этой технологии и, в частности, к отсутствию лития.

Нам нужно найти лучший способ для хранения электроэнергии, в которой мы нуждаемся для нашего образа жизни и экономики. Как наиболее распространенный газ в атмосфере Земли азот был бы привлекательным вариантом в качестве источника возобновляемой энергии. Но азот, состоящий из двух атомов азота, удерживаемых вместе сильной тройной ковалентной связью, не разрушается при нормальных условиях, что представляет проблему для ученых, которые хотят превратить химическую энергию связи в электричество. В журнале Chem от 13 апреля исследователи из Китая предложили новый подход к завоеванию атмосферного азота, который можно было бы использовать в аккумуляторных батареях.

Принцип «proof-of-concept» работает путем обращения вспять химической реакции, которая приводит в действие существующие литиево-азотные батареи. Вместо того, чтобы генерировать энергию при разложении нитрида лития (2Li3N) на литий и азот, прототип батареи исследователей работает на атмосферном азоте в окружающих условиях и реагирует с литием, чтобы образовать нитрид лития. Его выходная мощность мала, но сравнима с мощностью других литий-металлических аккумуляторных батарей.

«Это многообещающее исследование в области азотной фиксации не только обеспечивает фундаментальный и технический прогресс в системе аккумулирования энергии, но также создает продвинутый цикл N2 / Li3N (азот-газ / нитрид лития) для обратимого процесса фиксации азота», — говорит старший автор Синь — Бо Чжан из Чанчуньского института прикладной химии, входящего в Китайскую академию наук.

«Работа все еще находится на начальном этапе. Более интенсивные усилия должны быть направлены на разработку новых аккумуляторных систем.»

Эта работа выполняется при финансовой поддержке Министерства науки и технологий Китая и Национального фонда естественных наук Китая.

Источник: https://solarthermalmagazine.com/2017/04/16/battery-storage-technology-uses-atmospheric-nitrogen/

Написать нам