Исследовательская группа под руководством профессора Джонг-Сунг Ю из южнокорейского университета DGIST отчиталась о проведенной работе. Инженеры разработали технологию, которая позволит значительно увеличить скорость зарядки литий-серных батарей.
Литий-серные батареи незаменимы для экологических производств, например, для электрокаров. Они дешевле и более экологичны, их проще и быстрее производить. Также они меньше весят и имеют большую емкость при одинаковых размерах. Например, при сравнении с литий-ионными аккумуляторами емкость литий-серных в 3-5 раза больше.
Но у литий-серных батарей был значительный минус: они не поддерживали быструю зарядку из-за серы. Второй проблемой стали полисульфиды лития, которые образовывались в процессе разрядки. Они мигрировали внутри аккумуляторов и ухудшали их характеристики. Ученые пытались решить проблему, встраивая в серу пористые углеродные структуры, но результат был далек от желаемого.
Команде профессора Джонг-Сунг Ю удалось продвинуться дальше. Они синтезировали новый высокографитный многопористый углеродный материал, легированный азотом. Именно его применили в катоде батареи, что дало возможность поддерживать высокую энергоемкость даже при быстрой зарядке. Новый аккумулятор заряжается за 12 минут и достигает емкости 705 мАч/г – этот результат в 1,6 раза лучше, чем у обычной батареи. Кроме того, исследователям удалось подавить миграцию полисульфида лития. Теперь даже после 1000 циклов заряда-разряда батарея сохраняет более 80% емкости.