Postoji napredak u tehnologiji Li-S baterija: više od 99%. snaga nakon 200 ciklusa

Znanstvenici sa Sveučilišta Melbourne (Australija) objavili su napredak u tehnologiji stabilizacije litij-sumpornih (Li-S) baterija. Uspjeli su stvoriti ćelije koje su zadržale više od 99 posto svog kapaciteta nakon 200 ciklusa rada i nudile višestruko veći kapacitet od litij-ionskih ćelija za istu težinu.

Li-S elementi - ima problema, ima rješenja

Ideja o korištenju sumpora u ćelijama nije nova: Li-S baterije su već korištene 2008. na Zephyr-6, čime je oboren rekord u dometu neslijetanja. Mogao je ostati u zraku gotovo 3,5 dana zahvaljujući laganim litij-sumpornim baterijama koje su pokretale motor i punile se iz fotonaponskih baterija (izvor).

Međutim, Li-S ćelije imaju jedan veliki nedostatak: izdržati do nekoliko desetaka radnih ciklusaJer katoda napravljena od sumpora pri punjenju povećava svoj volumen za oko 78 posto (!), što je 8 puta više od grafita u litij-ionskim ćelijama. Bubrenje katode uzrokuje njeno mrvljenje i otapanje sumpora u elektrolitu.

A što je manja veličina katode, to je manji kapacitet cijele ćelije - degradacija se događa odmah.

> Koliko dugo treba trajati električni automobil? Koliko godina električar mijenja bateriju? [MI ĆEMO ODGOVORITI]

Znanstvenici iz Melbournea odlučili su molekule sumpora zalijepiti polimerom, ali su im dali malo više prostora nego prije. Dio tijesnih veza zamijenjen je fleksibilnim polimernim mostovima, što je omogućilo postizanje veće otpornosti na razaranje s promjenom volumena - mostovi lijepe katodne elemente poput gume:

Polimerni mostovi koji povezuju strukture molekula sumpora (c) Sveučilište u Melbourneu

Stanice s tako poboljšanim katodama su u svom najboljem izdanju. uspjeli su održati 99 posto svog izvornog kapaciteta nakon više od 200 ciklusa punjenja (izvor). I zadržali su najveću prednost sumpora: pohranjuju do 5 puta više energije po jedinici volumena od litij-ionskih ćelija.

Minusi? Punjenje i pražnjenje odvijalo se pri snazi od 0,1 C (0,1 x kapacitet), nakon još 200 ciklusa, čak su i najbolja rješenja pala na 80 posto svog izvornog kapaciteta... Osim toga, pri većim opterećenjima (punjenje/pražnjenje na 0,5 C) ćelije su nakon nekoliko desetaka izgubile 20 posto svog kapaciteta, do maksimalno nešto više od 100 ciklusa punjenja.

Postoji napredak u tehnologiji Li-S baterija: preko 99%. snage nakon 200 ciklusa