Исследователи из Университета Монаша разработали новую конструкцию литий-серной батареи, которая уменьшает количество лития, необходимое в одной батарее.
Литий-серные (Li-S) батареи — это новая технология хранения энергии, в которой используется металлический литий и сера, чтобы обеспечить больше энергии на грамм, чем литий-ионные батареи.
Новая конструкция, предложенная аспирантом Декланом Макнамарой, профессором Мэтью Хиллом и профессором Майнаком Маджумдером из Monash Engineering совместно с доктором Махдохтом Шайбани из Университета RMIT, включает анод из литиевой фольги с нанопористым полимерным покрытием.
Исследователи говорят, что нанесение нанопористого полимера непосредственно на анод из литиевой фольги означает, что батарея использует меньше лития, имеет больше энергии на единицу объема, работает дольше и будет стоить вдвое дешевле литий-ионных батарей.
Макнамара говорит, что тонкое полимерное покрытие лития значительно увеличило количество циклов зарядки аккумулятора.
«Полимер содержит крошечные отверстия размером менее нанометра – одну миллиардную метра – которые позволяют ионам лития свободно перемещаться, блокируя при этом другие химические вещества, которые могут атаковать литий. Покрытие также действует как каркас для лития и помогает ему многократно заряжаться и разряжаться.
Новая конструкция не требует никеля или кобальта, что устраняет необходимость в минералах, которые имеют значительные экологические и социальные издержки.
Профессор Маджумдер говорит, что эти разработки являются многообещающими шагами на пути к более широкому внедрению Li-S батарей и других систем хранения энергии на основе металлического лития.
«Технологии защиты литий-металлов станут решающими в нашем стремлении к созданию энергоемких и устойчивых батарей будущего», — говорит он.
Профессор Хилл говорит, что эта технология может оказать немедленное влияние.
«Рынок электромобилей, дронов и электронных устройств демонстрирует стремительный рост, и это исследование коммерчески готово к производству, чтобы поддержать этот рост.
«Производство более экономичных и экологически безопасных вариантов аккумуляторов в Австралии было бы отличным применением этой технологии, и мы с нетерпением ждем сотрудничества с коммерческими партнерами для разработки и производства этой технологии».