Причина быстрого разрушения литий-серных аккумуляторов — так называемый челночный эффект. Во время работы аккумулятора образуются полисульфиды лития, которые перемещаются между анодом и катодом. Это движение приводит к быстрой потере емкости аккумулятора.
Вместо того, чтобы сосредоточиться на катодах или электролитах, как многие другие группы исследователей, команда из Норвежского научно-технического университета сконцентрировалась на сепараторе. Они нанесли на стенку сепаратора покрытие HiSep-II, создав, тем самым, фильтр, блокирующий вредные химические вещества, но при этом позволяет свободно проходить ионам лития.
Результаты лабораторных испытаний показали, что количество циклов зарядки и разрядки литий-серного ккумулятора с HiSep-II может быть увеличено с 200 до 1000. Другими словами, срок службы аккумулятора увеличивается в пять раз. Для электромобиля это будет означать повышение эффективности и запаса хода, ведь обычный 800-вольтовый аккумулятор станет легче более чем на 200 кг.
Вдобавок сера, основной компонент аккумулятора, широко распространенный и недорогой материал, что также снижает затраты, сообщает IE.
«Хотя HiSep-II пока не используется в электромобилях, мы показали, что он способен справиться с челночным эффектом, — сказал Ондер Текинальп, один из исследователей. — До сих пор это было основным препятствием коммерческой эксплуатации».
Ученые видят широкие возможности применения своей разработки. После того, как она выйдет на рынок, ее можно будет использовать в самых разных областях: в электромобилях, авиации, БПЛА, морском транспорте и крупных системах хранения энергии. Процесс нанесения покрытия пригоден для масштабирования и совместим с технологиями производства современных литиевых аккумуляторов.
В рамках стратегии отказа от поставок из-за рубежа американские производители аккумуляторов ищут новые пути развития. Компания Lyten, разработчик батарей из Калифорнии, объявила весной о начале программы по усовершенствованию силовых установок для БПЛА, спутников и другой мобильной техники с помощью литий-серных аккумуляторов следующего поколения. Изготовленных только из отечественных материалов.
