Logo
Cover

Батареи из лития и серы в пять раз более энергоемкие, чем обычные литий-ионные, но их срок службы значительно короче. Международная команда исследователей придумала новую архитектуру литий-серного аккумулятора, которая позволит использовать их в портативных устройствах, включая телефоны.

Парадоксально, но главная проблема, стоящая на пути распространения литий-серных батарей — это слишком большая емкость серного электрода, поясняют ученые из Университета Монаш в Австралии. Из-за этого электрод разрушается, как если бы его подвергли слишком большому давлению, пишет EurekAlert.

В частности, портится углеродная матрица, отвечающая за доставку электронов к изолирующей сере, а также полимерное связующее вещество, которое удерживает эти два материала вместе. Производительность батареи традиционной схемы быстро снижается.

Команда ученых решила дать «частицам серы вздохнуть свободнее». Новая батарея содержит обычный связующий агент, но изготовленный иначе. Он формирует сверхпрочные связи между углеродной матрицей и частицами серы, но оставляет место для расширения батареи во время заряда.

Испытания показали обнадеживающие результаты: в ходе более чем 200 циклов аккумулятор сохранял эффективность заряда/разряда на уровне 99%. Разработчики подчеркнули, что это лучший результат на сегодня для таких емких электродов.

В смартфоне такая батарея могла бы держать заряд на протяжении пяти дней, а электромобилю обеспечила бы запас хода свыше 1000 км. В новом году ее испытают и в электромобилях, и в хранилищах солнечной энергии.

Новую технологию изготовления серных катодов для литиевых батарей открыли в США. Весь процесс занимает пять секунд, хотя раньше на это уходило до 12 часов. В результате получаются аккумуляторы со стабильно высокой плотностью энергии.