Li-S батарейка технологиясында прогресс бар: 99% ашуун. 200 цикл кийин бийлик

Мельбурн университетинин (Австралия) окумуштуулары литий-күкүрттүү (Li-S) батареяны турукташтыруу технологиясындагы жетишкендиктерди жарыялашты. Алар 99 циклден кийин кубаттуулугунун 200 пайыздан ашыгын сактап калган жана ошол эле салмактагы литий-иондук клеткаларга караганда бир нече эсе көп кубаттуулукту сунуш кылган клеткаларды түзө алышты.

Li-S элементтери - көйгөйлөр бар, чечүү жолдору бар

Клеткаларда күкүрттү колдонуу идеясы жаңы эмес: Li-S батарейкалары 2008-жылы Zephyr-6да колдонулуп, конбой учуу боюнча рекорд койгон. Кыймылдаткычты иштеткен жана фотоэлектрдик элементтер (булак) менен кубатталган жеңил литий-күкүрттүү батарейкалардын аркасында ал дээрлик 3,5 күн абада тура алган.

Бирок, Li-S клеткаларынын бир олуттуу кемчилиги бар: бир нече ондогон операциялык циклдерге туруштук беретАнткени күкүрттөн жасалган катод заряддалганда өзүнүн көлөмүн болжол менен 78 пайызга (!) кеңейтет, бул литий-иондук клеткалардагы графиттен 8 эсе көп. Катоддун шишип кетиши анын майдаланып, электролиттеги күкүрттүн эришине алып келет.

Ал эми катоддун көлөмү канчалык кичине болсо, бүт клетканын сыйымдуулугу ошончолук азыраак болот - деградация дароо пайда болот.

> Электр унаасы канча убакытка созулушу керек? Электриктин аккумулятору канча жылда алмаштырылат? [ЖООП БЕРЕМИЗ]

Мельбурндук окумуштуулар күкүрт молекулаларын полимер менен жабыштырууну чечишти, бирок аларга мурункуга караганда бир аз көбүрөөк орун беришти. Катуу байланыштардын бир бөлүгү ийкемдүү полимердик көпүрөлөр менен алмаштырылды, бул көлөмдүн өзгөрүшү менен кыйроого каршы жогорку туруштук берүүгө мүмкүндүк берди - көпүрөлөр резина сыяктуу катод элементтерин жабышат:

Күкүрт молекулаларынын структураларын бириктирген полимердик көпүрөлөр (c) Мельбурн университети

Мындай жакшыртылган катоддор бар клеткалар эң жакшы. 99дөн ашык заряддоо циклинен кийин баштапкы кубаттуулугунун 200 пайызын сактап кала алышкан (Булак). Жана алар күкүрттүн эң чоң артыкчылыгын сактап калышты: литий-иондук клеткаларга караганда көлөм бирдигине энергияны 5 эсеге чейин сакташат.

Минустары? Заряддоо жана разряддоо 0,1 С (0,1 х кубаттуулук) кубаттуулугунда ишке ашты, дагы 200 циклден кийин, ал тургай эң жакшы чечимдер да баштапкы кубаттуулугунун 80 пайызына чейин төмөндөдү. Ошондой эле, жогорку жүктөмдө (0,5C заряд/разрядда) клеткалар бир нече ондогон, эң көп дегенде 20дөн бир аз ашык заряд циклинен кийин кубаттуулугунун 100 пайызын жоготушкан.

Li-S батарея технологиясында прогресс бар: 99% ашуун. 200 циклден кийин кубаттуулук