Сахар помог увеличить емкость батареи в 5 раз
14 сентября 2021 года | Австралия
Рубрика: Компании, производства
Учёные со всего мира борются за то, чтобы увеличить ёмкость литиевых аккумуляторов. Литий-серные батареи могли бы быть хорошей заменой литий-ионным, но до сих пор у них были проблемы со стабильностью. Теперь исследователи нашли решение этой проблемы
Среди множества интересных технологий аккумуляторов следующего поколения, литий-серная батарея является одной из наиболее многообещающих. Потенциальная высокая ёмкость литий-серных батарей объясняет интерес к этой технологии, однако из-за проблем со стабильностью такие аккумуляторы пока не получили должного развития. Поскольку положительный серный электрод батареи расширяется и сжимается во время зарядки, на него постоянно действуют сильные механические напряжения и он быстро изнашивается. Отрицательный электрод тем временем загрязняется соединениями серы.
Химики нашли решение половины этой проблемы. Учёные ранее разработали специальное связующее вещество, которое создаёт дополнительное пространство вокруг частиц серы, а это значит, что у них становится места для безопасного расширения во время зарядки. Результатом этого стала литий-серная батарея большой ёмкости, способная выдерживать более 200 циклов заряда-разряда.
Теперь учёные нацелились на вторую половину проблемы, которая заключается в загрязнении отрицательного электрода. Исследователи смогли решить и эту часть головоломки, обративших к предложенному более 30 лет назад методу предотвращения деградации в геологических отложениях при помощи некоторых веществ на основе сахара. Авторы внедрили добавку на основе сахара в сетчатую архитектуру электрода, которая действует как связующее и образует микроструктуры, помогающие регулировать поведение загрязнителе — полисульфидов. Экспериментальная ячейка, содержащая сахар, показала ёмкость около 700 мАч/г, которая сохранялась в течение 1000 циклов.
Всё ещё есть некоторые проблемы, которые нужно решить, прежде чем литий-серные батареи начнут внедрять в смартфоны и электромобили, но есть надежда, что, когда это произойдёт, такие устройства можно будет использовать в течение гораздо более длительных периодов времени. По словам исследователей, их новые батареи способны хранить в 2-5 раз больше энергии, чем другие литиевые аналоги, а с ростом стабильности аккумуляторов они смогут составить полноценную конкуренцию доминирующей на рынке технологии.
Компании, производства — последние новости
24 апреля | Россия, Новосибирская область
17 апреля | Россия, Томская область
13 апреля | Китай
10 апреля | Россия
7 апреля | Россия
Австралия — последние эко-новости
22 февраля | Австралия
21 февраля | Австралия
28 декабря 2023 года | Австралия
14 августа 2023 года | Австралия
11 мая 2023 года | Австралия