Исследователи активно работают над аккумуляторами следующего поколения. Одним из наиболее перспективных направлений считаются литий-серные батареи. Но несмотря на большую плотность накопления энергии, они имеют небольшой срок службы, не позволяющий использовать их в коммерческих продуктах. Учёные сообщают, что смогли решить эту проблему.
Литий-серные аккумуляторы могут хранить в несколько раз больше энергии в сравнении с литий-ионными, применяемыми практически во всех современных устройствах. Так, при одинаковом весе и размере, они позволяют смартфонам работать до 5 дней без подзарядки, а автомобилю проехать в автономном режиме до 1000 километров.
«По иронии судьбы, главная проблема массового внедрения литий-серных батарей до сих пор заключалась в том, что ёмкость серного электрода настолько велика, что он не может справиться с результирующим напряжением», — поясняет один из исследователей Университета Монаш.
Высокое напряжение приводит к искажению ключевых компонентов: углеродной матрицы, ответственной за передачу электронов в изолирующую серу, и полимерного связующего, удерживающего два материала вместе. В результате элемент питания быстро изнашивается.
Новая технология, разработанная учёными Университета Монаш, основывается на традиционном связующем агенте, который образует сверхпрочные связи между углеродной матрицей и частицами серы. Одновременно с этим создаётся дополнительное пространство, которое заполняется по мере расширения батареи во время зарядки.
После 200 циклов зарядки выяснилось, что эффективность баратеи осталась на уровне 99%. Учёные сообщают, что подали все необходимые патенты на новую технологию, которая, по их словам, ещё и более экологична, чем традиционные литий-ионные аккумуляторы.