Нова литиево-сярна батерия със свръхвисок капацитет може да доведе до драстично по-евтини електрически коли и мрежово съхранение на енергия.
Махдохт Шайбани (Mahdokht Shaibani) от Университета Монаш в Мелбърн, Австралия, и нейните колеги разработиха батерия с капацитет пет пъти по-висок от този на литиево-йонните батерии. Батерията поддържа ефективност от 99 на сто за повече от 200 цикъла, а версията с размер за смартфон ще може да поддържа телефон зареден в продължение на пет дни.
В момента проблемът при литиево-серните батерии е, че капацитетът на серния електрод е толкова голям, че се разпада при циклите на зареждане и разреждане и енергийното предимство бързо изчезва, разказва Шайбани. "Електродът се разпада и батерията умира бързо".
Това се случва, защото серният електрод се увеличава и намалява при всеки цикъл с промяна на обема от около 78%. Промяна на обема се наблюдава и при електродите в литиево-йонните батерии, които захранват електрическите автомобили и смартфоните, но е около осем пъти по-малка.
За да предотвратят разпадането на електрода в своята литиево-сярна батерия, изследователите предоставят на серните частици повече пространство за разширяване и свиване. Обикновено в литиево-серните батерии се добавят материали, които свързват частиците, така че батерията да не се напука, когато се разширява. Шайбани и нейният екип използват по-малко количество полимерно свързващ материал в своя електрод и така създават по-раздалечени структури между серните частици.
Този полимер образува серия от мостове между частиците, а не гъста мрежа, което балансира устойчивостта на батерията срещу напукване и нейната способността да създава голямо количество енергия.
Шайбани отбелязва, че тази литиево-сярна батерия би намалила драстично разходите за батерии за електромобили и мрежово съхранение на енергия, тъй като сярата е в изобилие и е изключително евтина.
Но литиево-серните батерии може да се сблъскат с подобни етични проблеми като литиево-йонните батерии. Металните оксиди в литиево-йонните батерии обикновено са никел, кобалт или манган, които са скъпи и естествените им находища са редки. С тях са свързани и етични проблеми - значителна част от кобалта се набавя например от децата миньори в Демократична република Конго.
„За да имаме много по-евтина енергия, се нуждаем от коренно нова система за съхранение на енергия“, коментира Шайбани.
Изследователите ще продължат да тестват прототипи на батерии с оглед на комерсиалното им производството в Австралия през следващите години.
Справка: Science Advances, DOI: 10.1126 / sciadv.aay2757
Източник: A new battery could keep your phone charged for five days, NewScientist
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари