Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UC San Diego) совершили прорыв в создании батарей нового поколения. Разработанный ими новый самовосстанавливающийся катодный материал может раскрыть весь потенциал твердотельных литий-серных (Li-S) батарей.
Твердотельные литий-серные батареи имеют значительные преимущества перед современными литий-ионными батареями: более высокая плотность энергии (потенциально удваивающая запас хода электромобилей) и более низкая стоимость производства благодаря легкодоступным материалам. Однако традиционные серные катоды страдают от двух основных недостатков: плохой электропроводности и структурной деградации во время циклов зарядки и разрядки.
Решение команды UC San Diego заключается в новом кристаллическом катодном материале, состоящем из серы и йода.
Включив в состав молекулы йода, исследователи добились ошеломляющего 11-кратного увеличения электропроводности, что делает катод в 100 миллиардов раз более эффективным, чем чистая сера.
Новый материал имеет низкую температуру плавления (65°C), что позволяет ему повторно плавиться после циклов зарядки. Эта функция «самовосстановления» устраняет повреждения на границе катод-электролит, что является критически важным фактором для поддержания производительности и долговечности батареи.
Исследовательская группа активно совершенствует свою разработку, оптимизируя конструкцию элементов и увеличивая формат батареи.