Det finns framsteg inom Li-S batteriteknik: mer än 99 %. effekt efter 200 cykler

Forskare vid University of Melbourne (Australien) har meddelat framsteg inom litium-svavel (Li-S) batteristabiliseringsteknik. De kunde skapa celler som behöll mer än 99 procent av sin kapacitet efter 200 driftscykler och erbjöd många gånger kapaciteten hos litiumjonceller för samma vikt.

Li-S element - det finns problem, det finns lösningar

Idén med att använda svavel i celler är inte ny: Li-S-batterier användes redan 2008 på Zephyr-6, vilket slog rekordet för icke-landningsräckvidd. Den kunde förbli luftburen i nästan 3,5 dagar tack vare lätta litium-svavelbatterier som drev motorn och laddade sig själva från fotovoltaiska batterier (källa).

Li-S-celler har dock en stor nackdel: klarar upp till flera tiotals arbetscyklerFör vid laddning ökar en katod gjord av svavel sin volym med cirka 78 procent (!), vilket är 8 gånger mer än grafit i litiumjonceller. Svullnad av katoden gör att den smulas sönder och löser upp svavlet i elektrolyten.

Och ju mindre storleken på katoden är, desto mindre kapacitet har hela cellen - nedbrytning sker omedelbart.

> Hur länge ska en elbil hålla? Hur många år byter en elektrikers batteri? [VI KOMMER SVAR]

Melbourne-forskarna bestämde sig för att limma ihop svavelmolekylerna med en polymer, men gav dem lite mer utrymme än tidigare. En del av de täta bindningarna ersattes av flexibla polymerbryggor, vilket gjorde det möjligt att uppnå en högre motståndskraft mot förstörelse med en volymförändring - bryggorna limmar katodelementen som gummi:

Polymerbroar som länkar samman svavelmolekylernas struktur (c) University of Melbourne

Celler med sådana förbättrade katoder är som bäst. kunde behålla 99 procent av sin ursprungliga kapacitet efter över 200 laddningscykler (en källa). Och de har behållit den största fördelen med svavel: de lagrar upp till 5 gånger mer energi per volymenhet än litiumjonceller.

Minus? Laddning och urladdning skedde vid en effekt av 0,1 C (0,1 x kapacitet), efter ytterligare 200 cykler har även de bästa lösningarna sjunkit till 80 procent av sin ursprungliga kapacitet... Dessutom, vid högre belastningar (laddning/urladdning vid 0,5 C), tappade cellerna 20 procent av sin kapacitet efter flera dussin, som mest drygt 100 laddningscykler.

Det finns framsteg inom Li-S batteriteknik: över 99 %. effekt efter 200 cykler