Науковці розробили "непохитну" літій-сірчану батарею, яка залишається функціональною навіть після розрізання навпіл.
Після більш ніж 100 циклів зарядки-розрядки батарея типу "пакет" працювала, будучи складеною навпіл і навіть розрізаною. Після 300 циклів батарея-"таблетка" зберегла 72% початкової ємності.
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.
Дослідники раніше рекомендували використовувати карбонатний електроліт, здатний розділяти електроди з сульфіду заліза та літію, для забезпечення стабільності літій-сірчаних акумуляторів при підвищених температурах. Проте, сульфід, що утворюється на катоді, продовжував розчинятися в електроліті, що призводило до утворення неприємного осаду, якого не можна було усунути. Група вчених з Університету електронних наук і технологій Китаю запропонувала ввести додатковий шар між катодом і електролітом, щоб зменшити розчинення сірки, не впливаючи на можливість перезаряджання акумулятора. Після проведення експериментів з різними матеріалами, дослідники з'ясували, що поліакрилова кислота (PAA) є найкращим вибором, оскільки вона здатна зберігати розрядну ємність навіть після 300 циклів заряджання та розряджання.
Дослідники створили прототипи батарей у форматах "пакет" і "таблетка", використовуючи катод на основі сульфіду заліза, покритого PAA, карбонатний електроліт та графітовий анод. Після проведення понад 100 циклів заряджання та розряджання не було виявлено жодних ознак деградації у батареї формату "пакет", яка продовжувала функціонувати навіть у складеному або розрізаному стані. Після 300 циклів батарея формату "таблетка" зберігала 72% своєї початкової ємності.
"Відмінності у збереженні ємності між осередками типу 'таблетка' та 'пакет' можуть виникати через їхні структурні особливості та спосіб, яким вони реагують на електрохімічні процеси", -- зазначили розробники. -- "Зазвичай пакетні елементи демонструють вищу механічну стабільність і знижений електричний опір, що, ймовірно, пояснює їхню підвищену ефективність".
Після цього науковці нанесли спеціальне покриття на катоди акумуляторів на основі літію з молібденом та ванадієм. Якщо ця технологія виявиться придатною для комерційного впровадження, акумулятори з літієм, молібденом і ванадієм можуть стати ідеальним рішенням для сфер, де особливо важливі висока енергетична щільність і тривалий термін служби.
Раніше ми згадували, що найпотужніша батарея у світі зможе кардинально змінити вигляд гаджетів. Цей акумулятор, виготовлений з використанням вуглецевого волокна для електродів, виключає потребу в таких важких матеріалах, як мідь чи алюміній. В результаті, смартфони та ноутбуки можуть стати настільки тонкими, як кредитні картки.
