Hitech logo

Кейсы

Новый литий-серный аккумулятор достиг ёмкости 705 мАч/г

TODO:
Дарина Житова20 января, 18:27

Ученые из Южной Кореи, Германии и Китая нашли способы решить проблемы с долговечностью и эффективностью зарядки литий-серных аккумуляторов и тем самым приблизили массовое внедрение этой перспективной технологии. Такие батареи могут иметь теоретическую плотность энергии в 2-5 раз выше, чем у литий-ионных, и хранить больше энергии при меньшем объёме. Кроме того, сера дешевле и экологичнее, чем кобальт и другие компоненты литий-ионных батарей.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Группа под руководством профессора Чон-Сунга Ю из Университета DGIST в Южной Корее создала новый углеродный материал с добавлением азота. Он улучшает скорость зарядки литий-серных аккумуляторов. Его синтезировали с помощью термохимического метода на основе магния, чтобы удерживать серу в катоде. Новый аккумулятор показал выдающиеся результаты: достиг ёмкости 705 мАч/г при зарядке всего за 12 минут. Эта производительность в 1,6 раза выше, чем у обычных аккумуляторов при быстром заряде.

Кроме того, исследователи обнаружили, что азотное допирование помогает уменьшить миграцию литий-полисульфидов. Это позволяет батарее сохранять 82% своей ёмкости после 1000 циклов зарядки-разрядки.

Другие исследователи из Китая и Германии представили инновационный твёрдый электролит, который решает проблему медленного химического взаимодействия между литий-ионными батареями и серой. Он состоит из стекловидного материала, включающего боровые, серные, литиевые, фосфорные и йодные соединения. Йод ускоряет электронный обмен и значительно увеличивает скорость реакции на электродах.

Испытания показали, что новый электролит позволяет зарядить батарею за минуту, при этом она сохраняет половину своей ёмкости после 25 зарядок, если зарядка происходила 25 раз медленнее. При зарядке средними темпами аккумулятор сохранял более 80% ёмкости после 25 000 циклов, что гораздо лучше, чем у обычных литий-ионных батарей, которые теряют ёмкость после 1000 циклов.