Литий – двуокись углеродная производит энергию и перерабатывает углерод

По мере того как температура планеты увеличивается, становится все более очевидным, что мы не можем просто продолжать отправлять весь наш углекислый газ в атмосферу. Ученые ищут способы уловить его из воздуха и спрятать где-нибудь в бетоне или даже производить из него топливо. Теперь исследователи из Массачусетского технологического института нашли еще один способ повторного использования этого нежелательного элемента - собирать батареи литий-углекислого газа.

Углекислый газ, кажется, может быть очень универсальным, учитывая список возможных применений, но проблема в том, что преобразование его в разные формы часто требует большого количества энергии. Это может поставить под угрозу по сути само улавливание его из атмосферы.

Таким образом, 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.

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

«Результаты нашей первой работы, заключаются в том, что эта технология активирует углекислый газ для более легкой электрохимии», - говорит Бетар Галлант (Betar Gallant), автор исследования.

«Эти два химиката - водные амины и неводные электролиты батареи - обычно не используются вместе, но мы обнаружили, что их комбинация создает новое и интересное поведение, которое может увеличить разрядное напряжение и обеспечить постоянную конверсию диоксида углерода».

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.

Однако нынешняя версия является пока еще только подтверждение работоспособности концепции, и исследователи говорят, что коммерческие литий-двуокись углеродные батареи нуждаются в доработке. В то же время необходимо решить несколько других проблем, таких как перезарядка - на данный момент батарея может работать только около 10 циклов.

Команда заявляет, что в будущем система также может быть адаптирована к версии с непрерывной эксплуатацией. Это означает, что вместо того, чтобы использовать предварительно подготовленный CO2, постоянный поток материала можно было бы подавать в систему, превращая газ в пригодную для использования твердую форму и генерируя энергию в процессе.