Каталізатор доступного майбутнього
Новітнє дослідження Університету Суррея презентує прорив у створенні екологічної літій-CO2 батареї, що ефективно накопичує енергію та вловлює вуглекислий газ. Ключовим елементом став каталізатор фосфомолібдат цезію (CPM) — простий, дешевий і водночас ефективний. «Ми показали, що CPM згладжує цей пагорб», — пояснює доктор Сіддхарт Гадкарі, маючи на увазі подолання надлишкового потенціалу, енергетичного бар’єра під час зарядки.
Батареї, що працюють на основі взаємодії літію та CO2, отримали друге дихання: витримують понад 100 циклів, споживають менше енергії для зарядки та мають високу щільність енергії. На відміну від традиційних моделей, нова конструкція не залежить від платини чи кобальту.
Технологія для планетарного масштабу
Літій-CO2 батареї, за словами науковців, можуть стати ключем до зберігання енергії на Землі і навіть на Марсі, де атмосфера на 95% складається з вуглекислого газу. «Наша робота над літій-CO2 акумуляторами може змінити правила гри», — наголошує Гадкарі, акцентуючи на потенціалі батарей для підтримки відновлюваної енергетики й боротьби зі зміною клімату.
Постзарядний аналіз: стабільність і ефективність
Дослідження супроводжувалося аналізом відпрацьованих батарей — відстежували утворення і видалення карбонату літію, продукту хімічної реакції при поглинанні CO2. Ця сполука не накопичувалась надмірно, що підтверджує довговічність пристрою. Водночас комп’ютерне моделювання за методом DFT показало, що структура CPM ідеально підходить для хімічних реакцій на поверхні електродів.
«Це відкриття захоплює тим, що воно поєднує високу продуктивність і простоту», — підкреслює доктор Даніель Командер. Такий підхід дозволяє створювати масштабовані, недорогі акумулятори, придатні для промислового виробництва без застосування рідкісноземельних металів.
Перспективи розвитку
Успішна реалізація батарей нового типу відкриває шлях до масового впровадження систем зберігання енергії, що одночасно зменшують викиди CO2. Вони здатні не тільки замінити існуючі літій-іонні рішення, але й функціонувати в умовах позаземного середовища. Завдяки відкриттю відкриваються перспективи для створення ще кращих каталізаторів, які зроблять “дихаючі” батареї основою екологічної енергетики майбутнього.
Літій-CO2 батареї — це не лише інженерне досягнення, а й стратегічний ресурс для збереження клімату та енергетичної незалежності в умовах глобальних викликів.