Литий-серные аккумуляторы: прорыв в энергетике или очередной миф?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Электромобили — будущее транспорта, но их массовое распространение тормозит один важный фактор: аккумуляторы. Существующие литий-ионные батареи хоть и доминируют на рынке, но обладают ограниченной емкостью и сроком службы. В научных кругах давно ведутся поиски альтернатив, и литий-серные (Li-S) аккумуляторы считаются одним из самых перспективных направлений. Они потенциально способны хранить значительно больше энергии при меньшей стоимости. Однако до недавнего времени их практическое применение оставалось под вопросом из-за серьезного недостатка: быстрой деградации. Но, похоже, лед тронулся.

Группа ученых под руководством профессора Донхая Вана из Южного методистского университета (SMU) сообщила о значительном прорыве в этой области. Их исследование, опубликованное в Nature Sustainability, описывает новый подход к созданию катода — ключевого компонента Li-S батареи. Именно в катоде кроется корень проблемы, ограничивающей срок службы этих аккумуляторов.

Li-S, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

В традиционных Li-S батареях при взаимодействии лития и серы образуются полисульфиды — растворимые соединения, которые «мигрируют» с катода в электролит. Этот процесс, известный как растворение полисульфидов, приводит к постепенному разрушению катода и потере емкости батареи. Представьте себе песочные часы, где песок — это энергия батареи. Растворение полисульфидов подобно появлению дыры в верхней колбе — песок (энергия) неуклонно утекает, и часы перестают работать.

Решение, предложенное командой профессора Вана, заключается в использовании инновационного гибридного полимерного катода. Этот катод действует как «умная ловушка» для полисульфидов. Благодаря сложной структуре полимера и механизмам атомной адсорбции, растворимые соединения серы эффективно «захватываются» и удерживаются внутри катода, предотвращая их миграцию в электролит. Таким образом, «дыра в песочных часах» запечатывается, и батарея сохраняет свою работоспособность на протяжении значительно большего количества циклов зарядки-разрядки.

Принцип работы Li-S батареи
Автор: By Egibe Источник: commons.wikimedia.org

Результаты испытаний нового катода впечатляют. Достигнутая емкость превышает 900 мАч/г — это в несколько раз больше, чем у типичных литий-ионных аккумуляторов. Более того, новая технология демонстрирует выдающуюся циклическую стабильность, что свидетельствует о значительном увеличении срока службы батареи.

Работа команды профессора Вана — важный шаг на пути к созданию эффективных и долговечных Li-S аккумуляторов. Хотя до широкого коммерческого применения этой технологии еще предстоит пройти определенный путь, полученные результаты внушают оптимизм и открывают новые перспективы для развития электромобилей и других устройств, требующих мощных и надежных источников энергии. Возможно, именно этот прорыв станет толчком к настоящей революции в мире батарей.

5 комментариев

Добавить комментарий

1
Давно не было новостей о прорывных возможностях в аккумуляторах нового типа. Которые так и не увидим.
S
Да, сера это именно то, чего вокруг очень не хватало.
Для зеленого курса и вот этого всего…
Литий хоть нейтральный :D
105337042491593961179@google
Литий не нейтральный. Это щелочной металл.
z
Запахло серой, значит появился тот, чье имя нельзя произносить...:(
117806166812719559801@google
И взрываться эти аккумуляторы тоже будут в несколько раз мощнее обычных

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как язык хамелеона разгоняется быстрее Bugatti благодаря коллагеновым пружинам

Спорткар Bugatti Chiron разгоняется до сотни за 2,4 секунды, вдавливая человека в кресло с ускорением около 1,2 g. В это же самое время полусонный хамелеон, часами неподвижно висящий на ветке,...

Физики ошибались в расчетах плавления металлов: как медь на самом деле ведет себя при экстремальном нагреве

В обычных условиях плавление твердых тел происходит в состоянии теплового равновесия. Если медленно нагревать металлический образец, подводимая энергия равномерно распределяется между электронами и...

Проект Life 2.0: массив из 900 телескопов сможет изучить атмосферу двойника Земли за один транзит

Существуют ли за пределами Солнечной системы планеты с пригодной для жизни атмосферой? За последние тридцать лет астрономы открыли более шести тысяч экзопланет, однако почти все изученные миры...

Revox B77: почему швейцарский катушечник стал рабочим стандартом европейского радио

В 1977 году за один Revox B77 просили около 2 200 немецких марок — сумму, за которую в ФРГ покупали подержанный «Фольксваген Жук» в отличном состоянии. При этом аппарат формально...

Почему черешня трескается после дождя и можно ли вообще избежать этой проблемы

У черешни есть особенно обидный момент: плод почти готов, цвет набрал, мякоть стала сладкой, до сбора остаётся совсем немного — и тут проходит сильный дождь. Через день на ягодах...

Поездка в Малайзию в 2026 году: как бесплатно заполнить MDAC и подготовиться к отпуску

Малайзия, пожалуй, одна из самых популярных стран для туристов во всей Юго-Восточной Азии. Тут и пляжи имеются на островах Лангкави и Пенанг, и древние джунгли под боком, и городская инфраструктура...