Новые литий-серные аккумуляторы эффективнее литий-ионных
Исследователи из Национальной лаборатории Oak Ridge (ORNL) разработали конструкцию для новых литий-серных аккумуляторов (Li-S), которая в перспективе позволит делать более дешевые и одновременно более емкие батареи, чем существующие сейчас, созданные по литий-ионной технологии (Li-ion). К тому же, использование твердого электролита вместо жидкого сделает новые батареи еще и более безопасными.
Технология литий-серных батарей развивается уже не первый год. Перспективность ее в том, что при том же весе элемента, что и литий-онный, можно добиться гораздо большей емкости. Однако до сих пор развитие литий-серных аккумуляторов тормозилось тем, что использование жидкого электролита приводило к преждевременному разрушению самой батареи.
Некое твердое вещество при смешивании с растворителем высвобождает ионы, что придает ему свойства проводника. Находясь между двумя электродами, материал обеспечивает преобразование химической энергии в электрическую. Но являясь одновременно хорошим проводником, электролит негативно воздействовал на материал электродов и кроме того являлся легко воспламеняющимся.
Теперь же исследователи во главе доктором Лян Ченду решили использовать твердое вещество на основе лития и серы. Находясь в твердом состоянии, оно обеспечивает нужную проводимость, но при этом не разрушает саму батарею и является абсолютно пожаробезопасным.
Исследователям удалось создать прототип батареи с плотностью энергии 1200 мА·ч/грамм. Для сравнения у литий-ионного аккумулятора этот показатель равен 140-170 мА·ч/грамм. При этом если учесть соотношение номинальных напряжений обоих типов, равное 1:2, то потенциальная емкость нового типа литий-серного аккумулятора превышает литий-ионные почти в 4 раза. Для создания электролита они использовали серу, которая является побочным продуктом в процессе переработки нефти. Получается более экономичное производство.
Но у новой технологии есть и существенные недостатки. Во-первых, твердый электролит имеет меньшее значение электрической проводимости. Во-вторых, заряд батареи происходит значительно медленнее. И в-третьих, аккумулятор с твердым электролитом больше «боится» механических повреждений.
Как говорят сами исследователи, их технология пока еще не совершенна, но пути для дальнейшего развития уже видны.
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|