Ada kemajuan dalam teknologi baterai Li-S: lebih dari 99%. daya setelah 200 siklus

Para ilmuwan di University of Melbourne (Australia) telah mengumumkan kemajuan dalam teknologi stabilisasi baterai lithium-sulfur (Li-S). Mereka mampu membuat sel yang mempertahankan lebih dari 99 persen kapasitasnya setelah 200 siklus operasi dan menawarkan kapasitas sel lithium-ion berkali-kali lipat untuk bobot yang sama.

Elemen Li-S - ada masalah, ada solusi

Gagasan menggunakan belerang dalam sel bukanlah hal baru: baterai Li-S sudah digunakan pada tahun 2008 pada Zephyr-6, yang memecahkan rekor untuk jangkauan non-pendaratan. Itu bisa tetap mengudara selama hampir 3,5 hari berkat baterai lithium-sulfur ringan yang memberi daya pada mesin dan mengisi daya sendiri dari baterai fotovoltaik (sumber).

Namun, sel Li-S memiliki satu kelemahan utama: tahan hingga beberapa puluh siklus kerjaKarena saat pengisian, katoda yang terbuat dari belerang meningkatkan volumenya sekitar 78 persen (!), Yang 8 kali lebih banyak dari grafit dalam sel lithium-ion. Pembengkakan katoda menyebabkannya hancur dan melarutkan belerang dalam elektrolit.

Dan semakin kecil ukuran katoda, semakin kecil kapasitas seluruh sel - degradasi segera terjadi.

> Berapa lama mobil listrik harus bertahan? Berapa tahun penggantian baterai tukang listrik? [KAMI AKAN MENJAWAB]

Ilmuwan Melbourne memutuskan untuk merekatkan molekul belerang dengan polimer, tetapi memberi mereka sedikit lebih banyak ruang daripada sebelumnya. Bagian dari ikatan ketat digantikan oleh jembatan polimer fleksibel, yang memungkinkan untuk mencapai ketahanan yang lebih tinggi terhadap kehancuran dengan perubahan volume - jembatan merekatkan elemen katoda seperti karet:

Jembatan polimer yang menghubungkan struktur molekul belerang (c) Universitas Melbourne

Sel dengan katoda yang ditingkatkan seperti itu adalah yang terbaik. mampu mempertahankan 99 persen dari kapasitas aslinya setelah lebih dari 200 siklus pengisian daya (sumber). Dan mereka telah mempertahankan keuntungan terbesar dari belerang: mereka menyimpan hingga 5 kali lebih banyak energi per satuan volume daripada sel lithium-ion.

Minus? Pengisian dan pengosongan berlangsung pada daya 0,1 C (0,1 x kapasitas), setelah 200 siklus lagi, bahkan solusi terbaik telah turun hingga 80 persen dari kapasitas aslinya... Selain itu, pada beban yang lebih tinggi (pengisian / pengosongan pada 0,5 C), sel kehilangan 20 persen kapasitasnya setelah beberapa lusin, paling banyak lebih dari 100 siklus pengisian daya.

Ada kemajuan dalam teknologi baterai Li-S: lebih dari 99%. daya setelah 200 siklus