Ёсць прагрэс у тэхналогіі Li-S акумулятараў: больш за 99%. магутнасць пасля 200 цыклаў

Навукоўцы з Мельбурнскага ўніверсітэта (Аўстралія) абвясцілі аб дасягненнях у тэхналогіі стабілізацыі літый-серных (Li-S) акумулятараў. Ім удалося стварыць элементы, якія захоўвалі больш за 99 працэнтаў сваёй ёмістасці пасля 200 цыклаў працы і прапаноўвалі ў шмат разоў большую ёмістасць, чым літый-іённыя элементы пры той жа вазе.

Li-S элементы - ёсць праблемы, ёсць рашэнні

Ідэя выкарыстання серы ў элементах не новая: Li-S батарэі ўжо выкарыстоўваліся ў 2008 годзе на Zephyr-6, які пабіў рэкорд далёкасці палёту без прызямлення. Ён мог заставацца ў паветры амаль 3,5 дня дзякуючы лёгкім літый-серным батарэям, якія сілкавалі рухавік і самі зараджаліся ад фотаэлектрычных батарэй (крыніца).

Аднак у Li-S ячэек ёсць адзін сур'ёзны недахоп: вытрымліваюць да некалькіх дзясяткаў працоўных цыклаўТаму што пры зарадцы катод, зроблены з серы, павялічвае свой аб'ём прыкладна на 78 працэнтаў (!), што ў 8 разоў больш, чым у графіту ў літый-іённых элементах. Набраканне катода прымушае яго крышыцца і раствараць серу ў электраліце.

І чым менш памер катода, тым менш ёмістасць усяго вочка - дэградацыя адбываецца неадкладна.

> Колькі павінен вытрымаць электрамабіль? Колькі гадоў замяняе акумулятар электрыка? [МЫ АДКАЗЫМ]

Навукоўцы з Мельбурна вырашылі склеіць малекулы серы палімерам, але далі ім крыху больш месца, чым раней. Частка шчыльных сувязяў былі заменены гнуткімі палімернымі масткамі, што дазволіла дамагчыся больш высокага супраціву разбурэнню пры змене аб'ёму – масткі склейваюць катодныя элементы, як гума:

Палімерныя масткі, якія злучаюць структуры малекул серы (c) Мэльбурнскі ўніверсітэт

Ячэйкі з такімі палепшанымі катодамі ў лепшым варыянце. змаглі захаваць 99 адсоткаў сваёй першапачатковай ёмістасці пасля больш за 200 цыклаў зарадкі (крыніца). І яны захавалі самую вялікую перавагу серы: яны захоўваюць да 5 разоў больш энергіі на адзінку аб'ёму, чым літый-іённыя элементы.

Мінусы? Зарадка і разрадка адбываліся пры магутнасці 0,1 C (0,1 x ёмістасць), яшчэ праз 200 цыклаў нават самыя лепшыя рашэнні ўпалі да 80 працэнтаў ад першапачатковай ёмістасці.. Акрамя таго, пры больш высокіх нагрузках (зарадка / разрадка з магутнасцю 0,5 C) элементы гублялі 20 працэнтаў сваёй ёмістасці пасля некалькіх дзясяткаў, максімум крыху больш за 100 цыклаў зарадкі.

Ёсць прагрэс у тэхналогіі Li-S акумулятараў: больш за 99%. магутнасць пасля 200 цыклаў