В настоящее время покупателей, заинтересовавшихся автомобилями с полностью электрической трансмиссией, помимо их высокой стоимости беспокоит их малый запас ходя. Мало кому хочется внезапно оказаться примерно в 160 километрах от дома без единой электрической розетки в поле зрения и полностью разряженной батареей.
Новая разработка от компании IBM, литий-воздушные аккумуляторы, энергоемкость которых в 1000 раз превышает соответствующий параметр их нынешних литий-ионных аналогов, позволит электромобилям успешно конкурировать со своими бензиновыми родственниками, ведь 800 км - это уже серьезные цифры.
Вместо оксидов металлов в положительном электроде литий-воздушных ячеек используется углерод, который и вступает в реакцию с окружающим его кислородом - отсюда происходит "воздушная" часть названия новых аккумуляторов. Меньший вес катода позволяет в разы уменьшить размеры батарей, к тому же срок их эксплуатации в пять раз дольше обычных.
Все это звучит чересчур заманчиво, так что инстинктивно приходится ожидать какого-то подвоха. И действительно, на эту огромную бочку меда нашлась своя ложка дегтя. Использование литий-воздушных батарей в автомобилях пока что весьма проблематично: новые элементы химически нестабильны и частая перезарядка аккумуляторов существенно сказывается на сроке их жизни.
Исследователи в лаборатории Almaden компании IBM в Сан-Хосе, штат Калифорния, почти готовы преодолеть это препятствие. Физик Винфрид Вильке, используя масс-спектрометр для изучения электрохимических процессов в батарее, обнаружил, что кислород реагирует как с углеродным электродом, так и с электролитическим растворителем вокруг него, истощая его способность перемещать ионы лития между электродами.
С помощью своего коллеги Алессандро Куриони и суперкомпьютера Blue Gene, Вильке создал детализированные с точностью до атомов модели, помогающие в поисках альтернативных электролитов. Один из найденных материалов оказался довольно многообещающим.
Команда, которая работает над этой технологией уже более трех лет, построила несколько прототипов новых батарей и обещает произвести полномасштабную рабочую версию к 2013 году. А в качестве даты старта продаж революционных аккумуляторов называется 2020 год.