Литий-угольный аккумулятор - реально ли?

[Nobody85]

Графит недорог, обладает хорошей электропроводностью, хорошей способностью к обратимой интеркаляции ионов лития и невысокой атомной массой. Что, если сделать аккумулятор с анодом из металлического лития, катодом из графитового порошка и электролитом из раствора соли лития в органическом растворителе? У этого аккумулятора было бы много преимуществ: дешевизна, высокая энергоёмкость, низкое внутренне сопротивление, низкий саморазряд, большое число циклов заряда\разряда без существенной потери ёмкости. Но какое напряжение давал бы этот элемент? Не слишком ли низкое? Ведь электродный потенциал реакции Li⁺+6C+e^- =LiC₆ очень близок по значению к потенциалу реакции Li=Li⁺+e^-.

Изменено 25 Ноября, 2013 в 09:28 пользователем Nobody85

[Электрофил]

FePO4 тоже недорог, и технология литий-железофасфатного аккумулятора уже отлажена. Заявлено аж 2000 циклов заряд-разряд до потери 20% емкости. Только цены на них явно выше себестоимости в разы.

В первых литиевых аккумуляторах использовалось именно углеволокно,только в качестве катода,насыщаемого литием при зарядке - чтоб дендриты не росли.

Изменено 25 Ноября, 2013 в 08:58 пользователем Электрофил

[Nobody85]

Ёмкость литийферрофосфатных аккумуляторов недостаточна, а частицы самого литийферрофосфата, плохо проводящего ток, приходится делать наноразмерными и покрывать графитом, что повышает стоимость аккумулятора. Использование металлического лития на аноде и чистого графита на катоде повысило бы ёмкость вдвое, и стоимость была бы ниже, но как будет зависеть потенциал графитового катода (положительного электрода) от количества внедрённого в него лития? Как, предположительно, будет выглядеть кривая зависимости напряжения литий-угольного акумулятора от времени при его разрядке?

Изменено 25 Ноября, 2013 в 09:15 пользователем Nobody85

[tvv385]

Если использовать угольные электроды, то в принципе можно сделать аккум из чего угодно!

 

Можете погуглить про "газовый аккумулятор", который кстати совсем не газовый за исключением водорода и тп,

и емкость там может быть очень большой если это не адсорбция газа...

 

 

Я же электромобилистам уже намекал - уголь реально производить в любой деревне, дешевле 1 руб/кг себестоимость,

фактически по цене дров! (Сделать кое-какую приспособу для печки, и все, каждый день какой-то % в виде угля получите на халяву)

 

Так что это очень перспективная схема, надо тока перепробовать всякое подручное дерьмо,

легче перечислить что не будет работать, чем то из чего можно сделать аккум...

 

Vladimir

PS если кому интересно - можно эксперименты замутить и разработку. Но имейте ввиду что это очень перспективное направление

и кое-кто будет очень стараться помешать довести до серийного производства, так что если не готовы по-серьезному воевать

с политиками то лучше время не тратить...

[tvv385]

На литий время не тратьте - дорогой он и дефицитный - годиться только для потрошения кошельков владельцев дорогих сотовых.

 

К тому-же он требует неводного электролита - а если так, то проще использовать алюминий! Дешево и сердито. Или кальций, или магний.

(потом еще гидриды всякие есть, тоже можно посмотреть, если электролит не водный)

 

 

PS первые аккумы в сотовых такие и были, как вы пишите - но они взрывались часто, поэтому заменили на такие как сейчас где мет. лития нет.

[Электрофил]

Аж интересно стало. Вот например : http://www.sskgroup....lang=rus&id=184

На 0,5 В потенциал такого электрода отличается от металлического лития. Оно и понятно - где энергообразующая реакция? В случае с фосфатом железа III , который при разряде восстанавливается до фосфата лития-железа II , все понятно (все равно, что горение литий-железного термита при избытке окислителя). А атом лития, удобно расположившийся внутри колечка С6 вряд ли чувствует себя намного энергетически выгодней, чем в окружении себе подобных

Кстати там в конце насчет олова идейку хорошую подают.

Изменено 25 Ноября, 2013 в 11:39 пользователем Электрофил

[tvv385]

У интеркалированного атома потенциал может быть совершенно другой!..

(в частности у сотовых целых 3 вольта ЭДС все от этой разницы - там в обоих электродах литий интеркалирован)

[Электрофил]

Там еще оксиды кобальтов/марганцев присутствуют, их валентность меняется при заряд-разряде.

В обоих электродах - это при сборке аккума, так сказать "сухо разряженный". При зарядке картина меняется.

Изменено 25 Ноября, 2013 в 12:17 пользователем Электрофил

[Nobody85]

Электрофил, большое спасибо за информацию. Ещё у меня была мысль об использовании в катодах литиевых аккумуляторов бора или фосфора, или соединений переходных металлов в высших степенях окисления: оксида хрома (VI), хромата кальция, хромата железа (III), ортованадата железа (III), оксида ванадия (V) и даже перманганата калия. Перебираю в уме окислители, которые помогли бы значительно повысить удельную энергоёмкость литиевых или литий-ионных акумуляторов за счёт высокой степени окисления или за счёт небольшой молекулярной массы. Была даже мысль пероксид кальция использовать, правда не знаю, будет ли реакция разрядки обратимой...

Изменено 25 Ноября, 2013 в 18:13 пользователем Nobody85