Ученые удвоили емкость литий-серных аккумуляторов

Преимуществом литий-серных батарей является их цена. При этом они легче: при той же массе, что и у литий-ионных они способны удерживать в два раза больше энергии. Но их проблема в том, что со временем они становятся нестабильными, что не позволяет запустить их массовое производство. И идеи о внедрении этих батарей в современные электромобили пока не может быть реализована.

Но, возможно, скоро ситуация изменится. Группа ученых из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли смогла в два раза увеличить вместительность литий-серных батарей. При этом испытания показали, что эффективность сохраняется и после 100 циклов зарядки, батарея по-прежнему способна выдавать ток нужной плотности, и уже не является нестабильной. Исследователи говорят, что это позволит использовать такие батареи даже в авиации, где помимо емкости и мощности важна отказоустойчивость и стабильность, объясняет Phys.org

Возможности такого рода батарей увеличились из-за внедрения нового полимерного связующего компонента. Он активно регулирует ключевые процессы переноса ионов в литий-серной батарее. Этим полимером покрываются электроды, что препятствует их быстрому разрушению, повышая стабильность. Ранее у ученых были теоретические предположения о том, что полимер сможет улучшить ситуацию с разрушением батарей. Сейчас им удалось это доказать с помощью компьютерного моделирования и практических испытаний.

Ученые и до этого экспериментировали с литий серными батареями, пытаясь повысить стабильность. Разными путями они добивались успеха. Например, ученые из Пенсильвании изготовили прототип, который выдерживает 1000 циклов заряда/разряда с хорошим сохранением емкости. До них другая группа американских ученых объявляла, что увеличила емкость литий-серных батарей с помощью водорослей.

Все последние открытия в области аккумуляторов позволяют предположить, что человечеству удастся справиться с дефицитом традиционных батарей. Ученые предлагают все больше различных решений. Возможно, на смену придут проточные батареи. Развиваются и другие альтернативы: группа специалистов из Китая предложила новую конструкцию катода, увеличивающую емкость и срок службы алюминий-ионного аккумулятора. Параллельно улучшается и технология создания литий-ионных батарей. Ученые установили, что «мятый» графен может повысить срок их службы.