Снимка:Egibe, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT) са разработили технология, която може да даде значителен тласък на литиево-серните батерии.
Технологията за съхранение на енергия все още се бори да бъде в крак с напредъка в електрониката, производството на енергия от възобновяеми източници, електрическите превозни средства и всички джаджи, които изискват безжично захранване или забавяне на консумацията на енергия. Литиево-йонните батерии все още са лидери в индустрията, въпреки че имат своите ограничения, особено що се отнася до теглото.
Литиево-серните батерии предизвикаха сериозен интерес, най-вече защото дават обещание за по-лека технология. Иновациите в тази област обаче са доста бавни. Учените са изпробвали много трикове и идеи, но нищо не е успяло да доведе ефективността на тези батерии до желаното ниво. Основното препятствие за преодоляване идва от катода. Той ограничава технологията само до два възможни избора, а всеки от тях е свързан с компромис. Изборът е между това да имаме лека и голяма батерия или малка и тежка батерия.
Екип от новатори от Масачузетския технологичен институт, Института за съвременни технологии на Samsung, Университета Тонгджи, Китайската академия на науките и Лабораторията за материали на езерото Songshan наскоро предложиха нова разработка. Те разработиха хибриден катод за литиево-серни и литиево-йонни батерии, който обещава по-добра енергийна плътност. Целта на екипа е била да се доближи максимално до най-желаната технология - малка, лека, с голяма енергийна плътност.
Те разработили твърд катод, който се състои от компресирани частици от чиста сяра и молибденов сулфид с фаза на Шеврел. Тези частици увеличават електропроводимостта на катода, което от своя страна намалява нуждата от въглерод. Всъщност, в сравнение с типичните серни катоди, новото изобретение се нуждае само от 10%.
Когато екипът тества технологията, е впечатлен от нейната ефективност. В статията си, публикувана в Nature Energy, те съобщават някои доста впечатляващи цифри. Трислойната батерия, която са конструирали, е с капацитет 1000 mAh. Тя все още е прототип и е в процес на разработване, но дори и преди оптимизацията, батерията може да надмине някои от съществуващите технологии. За да получите представа за цифрите. Типичната литиево-йонна батерия има енергийна плътност от 265 ватчаса на килограм и 700 ватчаса на литър. При литиево-серовите батерии плътността може да достигне 400 ватчаса на килограм и на литър.
Когато новият хибриден катод се използва в литиево-серна батерия, той може да достигне 360 ватчаса на килограм и 581 ватчаса на литър. Това означава, че по отношение на гравиметричната плътност той е по-добър от литиево-йонните батерии, а по отношение на обемната плътност е по-добър от литиево-серните батерии. За съжаление все още има едно сериозно ограничение, което пречи на този катод да се превърне в следващата най-добра технология. Продължителността на живота му е много ограничена. Въпреки това екипът е решен да реши този проблем възможно най-скоро, като този път се съсредоточи върху анода. Всичките им усилия сега са насочени натам.
Ще следим развитието на ситуацията и ще ви държим в течение.