Li-S батареясының технологиясында прогресс бар: 99% астам. 200 циклден кейінгі қуат

Мельбурн университетінің (Австралия) ғалымдары литий-күкіртті (Li-S) батареяны тұрақтандыру технологиясының жетістіктерін жариялады. Олар 99 жұмыс циклінен кейін сыйымдылығының 200 пайызынан астамын сақтайтын және сол салмақ үшін литий-иондық жасушалардың сыйымдылығын бірнеше есе арттыратын ұяшықтарды жасай алды.

Li-S элементтері - проблемалар бар, шешімдер бар

Жасушаларда күкіртті пайдалану идеясы жаңа емес: Li-S батареялары 2008 жылы Zephyr-6-да қолданылған, ол қону емес қашықтық бойынша рекордты жаңартты. Қозғалтқышты қуаттандыратын және фотоэлектрлік батареялардан (көз) зарядталатын жеңіл литий-күкіртті батареялардың арқасында ол шамамен 3,5 күн бойы ауада қалуы мүмкін.

Дегенмен, Li-S жасушаларының бір маңызды кемшілігі бар: бірнеше ондаған жұмыс циклдарына төтеп бередіӨйткені зарядтау кезінде күкірттен жасалған катод өз көлемін шамамен 78 пайызға (!) арттырады, бұл литий-иондық жасушалардағы графиттен 8 есе көп. Катодтың ісінуі оның ыдырап, электролиттегі күкіртті ерітуіне әкеледі.

Ал катодтың мөлшері неғұрлым аз болса, соғұрлым бүкіл жасушаның сыйымдылығы азаяды - деградация бірден пайда болады.

> Электромобиль қанша уақытқа созылуы керек? Электриктің аккумуляторы қанша жылда ауыстырылады? [ЖАУАП БЕРЕМІЗ]

Мельбурн ғалымдары күкірт молекулаларын полимермен жапсыруды ұйғарды, бірақ оларға бұрынғыдан сәл көбірек орын берді. Тығыз байланыстардың бір бөлігі икемді полимерлі көпірлермен ауыстырылды, бұл көлемнің өзгеруімен жойылуға жоғары қарсылыққа қол жеткізуге мүмкіндік берді - көпірлер катод элементтерін резеңке сияқты желімдейді:

Күкірт молекулаларының құрылымдарын байланыстыратын полимерлі көпірлер (c) Мельбурн университеті

Осындай жақсартылған катодтары бар жасушалар ең жақсы жағдайда. 99-ден астам зарядтау циклінен кейін бастапқы сыйымдылығының 200 пайызын сақтай алды (көз). Және олар күкірттің ең үлкен артықшылығын сақтап қалды: олар литий-иондық жасушаларға қарағанда көлем бірлігіне 5 есе көп энергияны сақтайды.

Минустары? Зарядтау және разрядтау 0,1 С қуатта (0,1 х сыйымдылық) орындалды, тағы 200 циклден кейін ең жақсы шешімдердің өзі бастапқы сыйымдылығының 80 пайызына дейін төмендеді... Бұған қоса, жоғары жүктемелерде (0,5 С-та зарядтау/разрядтау) жасушалар бірнеше ондаған, ең көбі 20-ден сәл астам зарядтау циклінен кейін өз сыйымдылығының 100 пайызын жоғалтты.

Li-S батареясының технологиясында прогресс бар: 99% астам. 200 циклден кейін қуат