Специалисты Университета электронных наук и технологий Китая продлили жизнь литий-серной батарее — недорогой, емкой и стойкой к перепадам температуры альтернативе литий-ионному аккумулятору.
Разработка ученых смогла устранить главный минус литий-серного аккумулятора — маленькое число циклов зарядки — разрядки. Как специалисты пишут в научном журнале ACS Energy Letters, катод изготовили из дисульфида железа (FeS2), а электролит приготовили на основе карбонатов — солей угольной кислоты. Такое сочетание материалов перспективно благодаря их распространенности и высокой плотности энергии. При этом они плохо совместимы: реакция дисульфида с карбонатами приводит к коррозии электрода и образованию на нем слоя осадка, работающего как барьер для переноса заряда.
Чтобы устранить негативный эффект, исследователи покрыли катоды полиакриловой кислотой — это полимер, который используется в химии и медицине (например, при создании стоматологических пломбировочных материалов). Благодаря своей способности координировать и перенаправлять электроны кислота замедлила коррозию, сохранив при этом функциональность батареи.
Тестирование показало, что улучшенный аккумулятор не теряет емкости в течение 100 циклов зарядки — разрядки. Для сравнения: предыдущие версии батареи не просто теряли емкость, а вообще прекращали работать после 50–60 разрядок, а лучшие из них выдерживали около 1000 разрядок.
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».