Литий-воздушные аккумуляторы являются перспективным средством хранения электроэнергии. При достаточной доработке они могут быть использованы в электромобилях, где заменят более дорогие литий-ионные аналоги. Катод литий-воздушного аккумулятора представляет собой углеродную губку. Кислород, проникая в нее, окисляет литий, образуя осадок в виде оксида, который далее разлагается во время зарядки. Под воздействием электрического тока ионы лития возвращаются на анод, а атомы кислорода поступают в атмосферу.
Исследователи из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, США) найти способ повысить емкость литий-воздушных аккумуляторов при помощи модифицированных вирусов. Статья с результатами исследований опубликована в журнале Nature Communications, ее краткое изложение доступно на сайте вуза.
Для эффективного цикла зарядки-зарядки необходимо обеспечить большую площадь поверхности электродов. Для этих целей Дахюн О (Dahyun Oh) и ее команда использовали нанопроволоку — проводки, сравнимые по размерам с красными кровяными тельцами крови.
Команда исследователей создала технологию, позволяющую производить нанопроволоку при комнатной температуре. Это стало возможным благодаря использованию генетически модифицированных вирусов. Данные штаммы вирусов могут перемещать ионы металла в водном растворе и соединять их в нанопроволоку со множеством выростов-шипов. Выросты ускоряют электрохимическую реакцию, то есть сокращают время на зарядку батареи.
Помимо вирусов для увеличения производительности нанопроволоки ученые использовали добавление в ее структуру палладия. Соединение биологической и химической технологий способно существенно (в 2-3 раза) увеличить емкость литий-воздушного аккумулятора.
Судя по всему, эра электромобилей все ближе. Они пополняют и частный автопарк, и внедряются как экологически безопасная альтернатива общественному транспорту.
