Naukowcy używają cukru, aby pięciokrotnie zwiększyć pojemność baterii litowo-siarkowej

Zespół badawczy z australijskiego Uniwersytetu Monash z powodzeniem opracował nowe podejście do produkcji akumulatorów litowo-siarkowych.

Tak więc ogniwo z warstwą cukru uzyskane nową metodą wykazywało wydajność 700 mA/h na gram i jednocześnie z łatwością przetrwało 1000 cykli rozładowania/ładowania. Ten nowy rozwój zostanie omówiony w bieżącym artykule.

Baterie litowo-siarkowe i ich problemy

Teoretycznie zespoły akumulatorów litowo-siarkowych mają wiele wyraźnych zalet w porównaniu z szeroko rozpowszechnionymi akumulatorami litowo-jonowymi. Tak więc, zgodnie z obliczeniami, akumulatory siarkowe są w stanie zmagazynować od dwóch do pięciu razy więcej energii bez użycia zanieczyszczeń z drogich metali.

Ale baterie litowo-siarkowe bardzo szybko się psują. A wszystko dzięki temu, że dodatnia elektroda siarkowa aktywnie przechodzi fazę rozszerzania i kurczenia się podczas pracy i włączenia z tego powodu szybko staje się bezużyteczny, a elektroda ujemna szybko zostaje zanieczyszczona różnymi związkami siarka.

Inżynierowie od dłuższego czasu próbują rozwiązać ten problem, a w zeszłym roku naukowcy z Monash University częściowo rozwiązali problem akumulatorów litowo-siarkowych. Specjalny środek został zaprojektowany, aby zapewnić dodatkową przestrzeń w pobliżu elektrody dodatniej, dając w ten sposób więcej miejsca na rozszerzenie.

W rezultacie zespołowi udało się uzyskać baterię litowo-siarkową, która była w stanie wytrzymać około 200 cykli rozładowania/ładowania.

Oczywiście zdolność wytrzymania 200 cykli nie pozwoli akumulatorom litowo-siarkowym podbić swoją niszę na globalnym rynku akumulatorów. Dlatego inżynierowie nadal aktywnie pracowali nad dalszymi ulepszeniami i pracowali nad problemem elektrody ujemnej.

W trakcie licznych eksperymentów inżynierowie zwrócili uwagę na fakt, że stosowanie cukru w struktura siatki elektrody pełni rolę stabilizatora siarki i nie pozwala jej na poruszanie się i zakrywanie litu elektroda.

A dalsze eksperymenty wykazały, że taki układ baterii z powodzeniem wytrzymał około 1000 cykli. rozładowanie / ładowanie, a jednocześnie akumulator wykazał wyższą pojemność resztkową w porównaniu z podobnym baterie litowo-jonowe. I w tym przypadku do produkcji nowej baterii nie trzeba używać metali szkodliwych dla środowiska (które wciąż są dość drogie).

Perspektywy nowej baterii

Chociaż prace nad nową baterią litowo-siarkową wciąż trwają, inżynierowie już to sugerują w następnej dekadzie nowe akumulatory znajdą aktywne zastosowanie w autobusach elektrycznych, ciężarówkach i innych samochody.

Ponadto baterie litowo-siarkowe mogą znaleźć zastosowanie również w dronach kurierskich i bezzałogowym sprzęcie rolniczym, a w przyszłości w elektronice użytkowej.

Zobaczmy, co właściwie dostają australijscy specjaliści.

Cóż, jeśli podobał Ci się materiał, oceń go i nie zapomnij zasubskrybować kanału. Dziękuję za uwagę!