Новая литий-серная батарея сверхвысокой емкости может привести к значительно более дешевым электромобилям и системам хранения энергии.
Ученые разработали батарею, емкость которой в пять раз выше, чем у литий-ионных батарей. Батарея сохраняет эффективность 99% в течение более 200 циклов, а версия размером со смартфон сможет поддерживать телефон в заряженном состоянии в течение пяти дней.
На сегодняшний день проблема с литий-серными батареями заключается в том, что емкость серного электрода настолько велика, что он разрушается во время циклов зарядки и разрядки, и преимущество в энергии быстро исчезает «Электрод развалится, и тогда батарея быстро разрядится».
Это происходит потому, что серный электрод расширяется и сжимается во время цикла с изменением объема примерно на 78%. Изменение объема также происходит в электродах литий-ионных батарей, которые питают электромобили и смартфоны, но оно примерно в восемь раз меньше.
Чтобы предотвратить распад электрода в их литий-серной батарее, исследователи дали частицам серы больше места для расширения и сжатия. Обычно в литий-серные батареи добавляются материалы, которые связывают частицы внутри, чтобы батарея не трескалась при расширении. Ученые использовали меньшее количество полимерного связующего материала в своем электроде и создали более разнесенные структуры между частицами серы.
Этот полимер создает серию мостиков между частицами, а не плотную сеть, которая уравновешивает сопротивление батареи растрескиванию с ее способностью разряжать большое количество энергии.
Эта литий-серная батарея резко снизит стоимость аккумуляторов для электромобилей и аккумуляторов энергии в сети, потому что сера в большом количестве и чрезвычайно дешева.
Оксиды металлов в литий-ионных батареях обычно представляют собой никель, кобальт или марганец, которые являются дорогими и их количество в магазинах уменьшается. С ними также связаны этические проблемы : например, значительная часть кобальта добывается детьми-шахтерами в Республике Конго.
«Чтобы иметь гораздо более дешевую энергию и более этичные батареи, нам нужна радикально новая система хранения энергии»
Не забываем подписываться на SPACE GEEK, это мотивирует меня делать еще больше контента!
Делитесь в комментариях своими мыслями!
Самые интересные комментарии я буду выносить в следующих статьях.
А также можете поддержать меня рублем.