Вчені створили "незламну" літій-сірчану батарею: працює навіть якщо її розрізати навпіл

В Університеті електронних наук і технологій Китаю розробили прототип літій-сірчаної (Li-S) батареї, яка може працювати навіть у складеному або розрізаному вигляді. Це допоможе у вирішенні проблем безпеки акумуляторів такого типу, пише interestingengineering.com.

Вчені раніше пропонували використовувати електроліт на основі карбонату, який може розділяти електроди з сульфіду заліза і літію, щоб зробити літій-сірчані акумулятори стабільними при високих температурах. Однак сульфід з катода продовжував розчинятися в електроліті, через що утворювався осад, якого неможливо було позбутися. Дослідницька група з Університету електронних наук і технологій Китаю запропонувала додати ще один шар між катодом і електролітом, щоб мінімізувати розчинення сірки, не впливаючи на перезарядність елемента. Після експериментів з кількома матеріалами вчені виявили, що поліакрилова кислота (PAA) є найкращим варіантом, оскільки зберігає розрядну ємність після 300 циклів заряду-розряду.

Потім дослідники виготовили прототипи батарей типу "пакет" і "таблетка" з катодом із сульфіду заліза, покритим PAA, карбонатним електролітом і анодом на основі графіту. Після більш ніж 100 циклів зарядки-розрядки вони не виявили жодних слідів розпаду в комірці типу "пакет", яка, до того ж, працювала, будучи складеною навпіл або навіть розрізаною. Після 300 циклів осередок типу "таблетка" зберіг 72% початкової ємності.

"Різниця в збереженні ємності між осередками типу "таблетка" і "пакет" може бути пов'язана з їхніми структурними відмінностями і тим, як вони справляються з електрохімічними реакціями", — прокоментували розробники. — "Пакетні елементи зазвичай мають кращу механічну цілісність і менший опір, що може пояснити кращу продуктивність".

Потім дослідники нанесли покриття на катоди літій-молібденових і літій-ванадієвих акумуляторів. Якщо ця технологія виявиться здійсненною для комерційного використання, літій-молібденові та літій-ванадієві акумулятори можуть знайти застосування там, де критичні висока щільність енергії та довговічність.

Раніше ми писали, що найпотужніша у світі батарея зробить гаджети невпізнанними. Акумулятор використовує вуглецеве волокно для своїх електродів, усуваючи необхідність у міді або алюмінії, які додають ваги. У підсумку, смартфони і ноутбуки будуть завтовшки з кредитну карту.