Итак, как это довольно часто бывает, очень важное открытие, которое в перспективе может сильно изменить рынок аккумуляторов, было совершено практически случайно.
В ходе очередной серии экспериментов ученым из Дрексельского университета (Филадельфия, США) удалось случайно получить стабильное состояние моноклинной γ-серы (гамма-серы) при нормальной комнатной температуре, чего ранее никогда не происходило.
Это дает возможность создавать литий-серные батареи, которые будут стабильны и, самое главное, обладать в три раза большей емкостью по сравнению с аналогичными современными литий-ионными батареями.
Новые литий-серные батареи и их перспективы
Сейчас аккумуляторы используются практически повсеместно. И во всех более мощных аккумуляторах остро нуждаются электромобили и смартфоны.
Так одним из наиболее перспективных направлений были литий-серные батареи, которые в теории могут за счет возможности запасать как минимум в три раза больше энергии, чем аналогичные литий-ионные батареи.
Вот только у них был очень серьезный недостаток. Они (литий-серные АКБ) просто катастрофически быстро теряли емкость буквально с каждым циклом заряд/разряд.
И именно поисками решения этой проблемы и занималась научная группа из Дрексельского университета.
В ходе многочисленных экспериментов в поисках стабильной формы γ-серы ученым удалось получить моноклинное состояние, которое показывает стабильность при температуре свыше 95 градусов по Цельсию, но оказалось, что при остывании ниже этого предела материал перешел в другую устойчивую форму – ромбическую.
Как заявляют ученые, за прошедшие сто лет всего несколько раз удавалось получать моноклинную форму, но она сохраняла свою стабильность не более получаса. А в этот раз ученым удалось создать ее в катоде.
И как сообщил Рахул Пай (один из авторов научной работы), полученная таким образом литий-серная батарея выдержала порядка одной тысячи циклов заряд/разряд и при этом не было сколь-нибудь существенной потери емкости, а химическая фаза осталась полностью стабильной.
Ученые продолжили тестирование опытных образцов, и спустя 4000 циклов заряд/разряд (что примерно равно 10 годам активного использования), серный катод остался полностью стабильным и не показал признаки деградации, а емкость действительно оказалась выше в три раза по сравнению с литий-ионной аналогичных габаритов.
На текущий момент ученые ведут работу над тем, чтобы до конца понять механизм получения такого серного катода, чтобы в конечном итоге вывести новую батарею на полноценное коммерческое использование.
Ну что ж, посмотрим, получится ли у ученых повторить свой успех и тем более поставить все это дело на поток. Ну а пока, если вам понравился материал, то не забудьте его оценить, а также подписаться на канал. Спасибо за ваше внимание!
