Цукор допоміг збільшити ємність батареї в 5 разів

Вчені з Австралії представили нову конструкцію літій-сірчаного акумулятора. Для вирішення проблем, пов'язаних зі стабільністю, в електроліт вчені додали цукор. Це дозволило експериментальним зразкам працювати понад 1000 циклів.

Вчені з усього світу борються за те, щоб збільшити ємність літієвих акумуляторів. Літій-сірчані батареї могли б бути хорошою заміною літій-іонним, але досі у них були проблеми зі стабільністю. Тепер дослідники знайшли рішення цієї проблеми

Серед безлічі цікавих технологій акумуляторів наступного покоління, літій-сірчана батарея є однією з найбільш багатообіцяючих. Потенційна висока ємність літій-сірчаних батарей пояснює інтерес до цієї технології, проте через проблеми зі стабільністю такі акумулятори поки не отримали належного розвитку. Оскільки позитивний сірчаний електрод батареї розширюється і стискається під час зарядки, на нього постійно діють сильні механічні напруги і він швидко зношується.

Науковці раніше розробили спеціальну зв'язувальну речовину, яка створює додатковий простір навколо частинок сірки, а це означає, що у них стає місця для безпечного розширення під час зарядки. Результатом цього стала літій-сірчана батарея великої ємності, здатна витримувати понад 200 циклів заряду-розряду.

Тепер вчені націлилися на другу половину проблеми, яка полягає в забрудненні негативного електрода.Дослідники змогли вирішити і цю частину головоломки, які звернули до запропонованого понад 30 років тому методу запобігання деградації в геологічних відкладеннях за допомогою деяких речовин на основі цукру. Автори впровадили добавку на основі цукру в сітчасту архітектуру електрода, яка діє як сполучне і утворює мікроструктури, що допомагають регулювати поведінку забруднювачі - полісульфідів. Експериментальний осередок, що містить цукор, показав ємність близько 700 мАг/р, яка зберігалася протягом 1000 циклів.

Все ще є деякі проблеми, які потрібно вирішити, перш ніж літій-сірчані батареї почнуть впроваджувати в смартфони і електромобілі, але є надія, що, коли це станеться, такі пристрої можна буде використовувати протягом набагато більш тривалих періодів часу. За словами дослідників, їх нові батареї здатні зберігати в 2-5 разів більше енергії, ніж інші літієві аналоги, а зі зростанням стабільності акумуляторів вони зможуть скласти повноцінну конкуренцію домінуючої на ринку технології.