Найден способ продления времени службы литий-серных батарей

Несмотря на то, что с момента открытия кремния технологии стали развиваться семимильными шагами, один ключевой аспект на фоне остальных по-прежнему развивается ну очень вяло. Речь идет об источниках питания для этих самых технологий. Однако ученые из дрезденского Института технологий материалов и лучевой техники им. Фраунхофера заявляют, что разработали новую долгоиграющую литий-серную батарею, которая обладает таким потенциалом, который превзойдет литий-ионные батареи, в том числе и с точки зрения их стоимости.

Одной из основных причин, по которой более мощные и менее дорогие в производстве литий-серные батареи уступают литий-ионным, является то, что они предлагают заметно меньший показатель жизни. Тем не менее исследователи из Дрездена спешат поделиться тем, что разработали новый дизайн, который в конечном итоге поможет в семь раз увеличить количество циклов перезарядки литий-серных батарей.

Во время предыдущих испытаний такие батареи с трудом добирались до показателя в 200 циклов перезарядки, — говорит доктор Холгер Алтьюс, глава исследовательской группы Chemical Surface Technology.

Путем комбинации специальных анодных и катодных материалов, нам удалось существенно увеличить время работы литий-серных батарей до 1400 циклов перезарядки.

Случилось это благодаря тому, что обычно используемый металлический литий был заменен на анод из кремний-углеродного соединения. Как результат — повысилась стабильность работы: ключевой фактор производительности и жизненного цикла батареи. В качестве катода здесь используются частицы серы. Это существенно снижает затраты на производство, по сравнению с обычно применяемым кобальтом.

Забегая вперед, ученые говорят о своих планах по увеличению плотности энергии на единицу массы в литий-серных батареях до 600 ватт-часов на килограмм (Вч/кг), что больше, чем у самых лучших литий-ионных батарей (400 Вч/кг) и почти вдвое больше, чем у обычных, применяемых в повседневной электронике.

Помимо потенциальной возможности использования таких батарей в электрокарах, исследователи считают, что литий-серные батареи являются отличными кандидатами для применения в смартфонах и вообще большинстве других портативных устройств.

Литий-серные батареи, возможно, даже смогут применяться в самолетах, работающих на электричестве. Правда, до такого прогресса нам еще придется пройти долгий путь, — подытоживает Алтьюс.