A Li-S akkumulátortechnológia terén előrelépés történt: több mint 99%. teljesítmény 200 ciklus után

A Melbourne-i Egyetem (Ausztrália) tudósai bejelentették a lítium-kén (Li-S) akkumulátor-stabilizációs technológia fejlődését. Képesek voltak olyan cellákat létrehozni, amelyek kapacitásuk több mint 99 százalékát megőrizték 200 működési ciklus után, és ugyanazon súly mellett a lítium-ion cellák kapacitásának sokszorosát kínálták.

Li-S elemek - vannak problémák, vannak megoldások

A kén cellákban való felhasználásának ötlete nem új: 2008-ban már Li-S akkumulátorokat használtak a Zephyr-6-on, ami megdöntötte a nem landolási hatótávolság rekordját. Csaknem 3,5 napig a levegőben maradhatott a könnyű lítium-kén akkumulátoroknak köszönhetően, amelyek táplálták a motort, és fotovoltaikus akkumulátorokról (forrás) töltötték magukat.

A Li-S sejteknek azonban van egy nagy hátránya: akár több tíz munkaciklust is kibírMert töltéskor a kénből készült katód körülbelül 78 százalékkal (!) növeli a térfogatát, ami 8-szor több, mint a lítium-ion cellákban lévő grafité. A katód megduzzadása szétmorzsolódik, és feloldja a ként az elektrolitban.

És minél kisebb a katód mérete, annál kisebb a teljes cella kapacitása - a lebomlás azonnal megtörténik.

> Mennyi ideig bírja az elektromos autó? Hány évig cseréli a villanyszerelő akkumulátorát? [VÁLASZOLJUK]

A melbourne-i tudósok úgy döntöttek, hogy egy polimerrel összeragasztják a kénmolekulákat, de egy kicsit több helyet hagytak nekik, mint korábban. A szoros kötések egy részét rugalmas polimer hidakkal helyettesítették, amelyek lehetővé tették, hogy térfogatváltozással nagyobb roncsolásállóságot érjenek el - a hidak gumiszerűen ragasztják a katódelemeket:

A kénmolekulák szerkezetét összekötő polimer hidak (c) Melbourne-i Egyetem

Az ilyen továbbfejlesztett katódokkal rendelkező cellák a legjobbak. több mint 99 töltési ciklus után meg tudták tartani eredeti kapacitásuk 200 százalékát (egy forrás). És megőrizték a kén legnagyobb előnyét: térfogategységenként akár 5-ször több energiát tárolnak, mint a lítium-ion cellák.

Mínuszok? A töltés és a kisütés 0,1 C-os (0,1-szeres kapacitás) teljesítményen történt, további 200 ciklus után a legjobb megoldások is az eredeti kapacitásuk 80 százalékára csökkentek... Ráadásul nagyobb terhelésnél (0,5 C-on töltés/kisütés) a cellák több tucat, legfeljebb alig több mint 20 töltési ciklus után 100 százalékot veszítettek kapacitásukból.

A Li-S akkumulátortechnológia terén előrelépés történt: több mint 99%. teljesítmény 200 ciklus után