Li-S akumulatoru tehnoloģijā ir progress: vairāk nekā 99%. jauda pēc 200 cikliem

Melburnas universitātes (Austrālija) zinātnieki ir paziņojuši par progresu litija-sēra (Li-S) akumulatoru stabilizācijas tehnoloģijā. Viņi spēja izveidot šūnas, kas saglabāja vairāk nekā 99 procentus no savas jaudas pēc 200 darbības cikliem un piedāvāja daudzkārt lielāku jaudu nekā litija jonu elementiem ar tādu pašu svaru.

Li-S elementi - ir problēmas, ir risinājumi

Ideja par sēra izmantošanu šūnās nav jauna: Li-S baterijas jau tika izmantotas 2008. gadā Zephyr-6, kas pārspēja rekordu diapazonā bez nosēšanās. Tas varētu palikt gaisā gandrīz 3,5 dienas, pateicoties vieglajiem litija-sēra akumulatoriem, kas darbināja dzinēju un uzlādēja sevi no fotogalvaniskām baterijām (avota).

Tomēr Li-S šūnām ir viens būtisks trūkums: izturēt līdz pat vairākiem desmitiem darba cikluJo uzlādējot, no sēra izgatavots katods palielina tā tilpumu par aptuveni 78 procentiem (!), kas ir 8 reizes vairāk nekā grafīts litija jonu elementos. Katoda pietūkums izraisa tā sabrukšanu un sēra izšķīdināšanu elektrolītā.

Un jo mazāks ir katoda izmērs, jo mazāka ir visas šūnas ietilpība - degradācija notiek nekavējoties.

> Cik ilgi vajadzētu kalpot elektromobilim? Cik gadus elektriķa akumulators nomaina? [MĒS ATBILDĒSIM]

Melburnas zinātnieki nolēma sēra molekulas salīmēt kopā ar polimēru, taču deva tām nedaudz vairāk vietas nekā iepriekš. Daļa no ciešajām saitēm tika aizstātas ar elastīgiem polimēru tiltiem, kas ļāva sasniegt lielāku izturību pret iznīcināšanu, mainoties tilpumam - tilti pielīmē katoda elementus kā gumiju:

Polimēru tilti, kas savieno sēra molekulu struktūras (c) Melburnas Universitāte

Šūnas ar šādiem uzlabotiem katodiem ir vislabākās. spēja saglabāt 99 procentus no sākotnējās jaudas pēc vairāk nekā 200 uzlādes cikliem (avots). Un tie ir saglabājuši lielāko sēra priekšrocību: tie uzglabā līdz 5 reizēm vairāk enerģijas uz tilpuma vienību nekā litija jonu elementi.

Mīnusi? Uzlāde un izlāde notika ar jaudu 0,1 C (0,1 x jauda), pēc vēl 200 cikliem pat labāko risinājumu jauda ir samazinājusies līdz 80 procentiem no to sākotnējās jaudas... Turklāt pie lielākām slodzēm (uzlāde/izlāde 0,5 C temperatūrā) šūnas zaudēja 20 procentus no savas jaudas pēc vairākiem desmitiem, maksimāli nedaudz vairāk par 100 uzlādes cikliem.

Li-S akumulatoru tehnoloģijā ir progress: vairāk nekā 99%. jauda pēc 200 cikliem