Det er fremgang innen Li-S batteriteknologi: mer enn 99 %. kraft etter 200 sykluser

Forskere ved University of Melbourne (Australia) har annonsert fremskritt innen litium-svovel (Li-S) batteristabiliseringsteknologi. De var i stand til å lage celler som beholdt mer enn 99 prosent av kapasiteten etter 200 driftssykluser og tilbød mange ganger kapasiteten til litiumionceller for samme vekt.

Li-S elementer - det er problemer, det er løsninger

Ideen om å bruke svovel i celler er ikke ny: Li-S-batterier ble allerede brukt i 2008 på Zephyr-6, som brøt rekorden for ikke-landingsrekkevidde. Den kunne forbli i luften i nesten 3,5 dager takket være lette litium-svovelbatterier som drev motoren og ladet seg selv fra solcellebatterier (kilde).

Imidlertid har Li-S-celler en stor ulempe: tåle opptil flere titalls arbeidssykluserFor ved lading øker en katode laget av svovel volumet med omtrent 78 prosent (!), som er 8 ganger mer enn grafitt i litium-ion-celler. Hevelse av katoden får den til å smuldre og løse opp svovelet i elektrolytten.

Og jo mindre størrelsen på katoden er, jo mindre er kapasiteten til hele cellen - degradering skjer umiddelbart.

> Hvor lenge skal en elbil vare? Hvor mange år skifter en elektrikers batteri? [VI SKAL SVARE]

Melbourne-forskerne bestemte seg for å lime svovelmolekylene sammen med en polymer, men ga dem litt mer plass enn før. En del av de tette bindingene ble erstattet av fleksible polymerbroer, som gjorde det mulig å oppnå en høyere motstand mot ødeleggelse med en endring i volum - broene limer katodeelementene som gummi:

Polymerbroer som forbinder strukturene til svovelmolekyler (c) University of Melbourne

Celler med slike forbedrede katoder er på sitt beste. klarte å opprettholde 99 prosent av sin opprinnelige kapasitet etter over 200 ladesykluser (en kilde). Og de har beholdt den største fordelen med svovel: de lagrer opptil 5 ganger mer energi per volumenhet enn litiumionceller.

Minuser? Lading og utlading fant sted ved en effekt på 0,1 C (0,1 x kapasitet), etter ytterligere 200 sykluser har selv de beste løsningene sunket til 80 prosent av sin opprinnelige kapasitet... I tillegg, ved høyere belastninger (lading/utlading ved 0,5 C), mistet cellene 20 prosent av kapasiteten etter flere titalls, til maksimalt i overkant av 100 ladesykluser.

Det er fremgang innen Li-S batteriteknologi: over 99 %. effekt etter 200 sykluser