Химические источники тока

В каких сферах применяются химические источники тока? Каков принцип работы литий-воздушных источников тока? И какие материаловедческие вопросы возникают при их разработке? Об этом рассказывает доктор химических наук Евгений Гудилин.

Научная составляющая исследований химических источников тока лежит в области разработки новых материалов. Обычно это положительные и отрицательные электроды и некая мембрана, в качестве которой могут быть и электролиты, и полимеры, и гелий, и прочее. Дизайн подобных материалов — очень конкурентное материаловедческое направление, которое развивается во всем мире.

Новое направление исследований МГУ в сотрудничестве с MIT и Сколтехом — литий-воздушные источники тока. Смысл идеи, которая была предложена в 2011 году выпускниками факультета наук о материалах МГУ, состоит в попытке реализовать в плане перезаряжаемого источника тока энергию химической реакции окисления лития. Литий — достаточно удобный металл: небольшой радиус иона позволяет ему хорошо перемещаться в различных средах (хотя, с другой стороны, он их поляризует).

Существуют другие классы материалов — это различные молекулярные бронзы, оксидные керамические материалы и так далее. Возможно, решение проблемы будет связано с модифицированием состава той жидкой среды, которая контактирует с формирующимися продуктами: специальные ионные жидкости, которые разрабатывают сейчас в Московском университете в сотрудничестве с MIT, это могут быть, конечно, и специальные вещества, которые промотируют реализацию тех или иных реакций.