Der er fremskridt inden for Li-S batteriteknologi: mere end 99%. effekt efter 200 cyklusser

Forskere fra University of Melbourne (Australien) annoncerede fremskridt inden for lithium-svovl (Li-S) batteristabiliseringsteknologi. De var i stand til at skabe celler, der beholdt mere end 99 procent af deres kapacitet efter 200 cyklusser og tilbød mange gange mere kapacitet end lithium-ion-celler til samme vægt.

Li-S elementer - der er problemer, der er løsninger

Ideen om at bruge svovl i cellerne er ikke ny: Li-S-batterier blev allerede brugt i 2008 på Zephyr-6, som slog rekorden for at flyve uden at lande. Den kunne blive i luften i næsten 3,5 dage takket være lette lithium-svovl-batterier, der drev motoren og selv blev opladet af solceller (kilde).

Li-S-celler har dog en alvorlig ulempe: modstå op til flere snese af driftscyklusserFor når den oplades, udvider en katode lavet af svovl sin volumen med omkring 78 procent (!), hvilket er 8 gange mere end grafit i lithium-ion-celler. Hævelse af katoden får den til at smuldre og opløse svovlen i elektrolytten.

Og jo mindre størrelsen af katoden er, jo mindre er kapaciteten af hele cellen - nedbrydning sker med det samme.

> Hvor længe skal en elbil holde? Hvor mange år udskifter en elektriker et batteri? [VI SVARER]

Melbourne-forskerne besluttede at lime svovlmolekylerne sammen med en polymer, men gav dem lidt mere plads end før. En del af de tætte bindinger blev erstattet af fleksible polymerbroer, hvilket gjorde det muligt at opnå en højere modstand mod ødelæggelse med en ændring i volumen - broerne limer katodeelementerne som gummi:

Polymerbroer, der forbinder strukturerne af svovlmolekyler (c) University of Melbourne

Celler med sådanne forbedrede katoder er bedst. var i stand til at bevare 99 procent af deres oprindelige kapacitet efter over 200 opladningscyklusser (kilde). Og de beholdt den største fordel ved svovl: De lagrer op til 5 gange mere energi pr. volumenhed end lithium-ion-celler.

Minusser? Opladning og afladning fandt sted ved en effekt på 0,1 C (0,1 x kapacitet), efter yderligere 200 cyklusser er selv de bedste løsninger faldet til 80 procent af deres oprindelige kapacitet. Også ved højere belastninger (0,5C opladning/afladning) mistede cellerne 20 procent af deres kapacitet efter et par dusin, højst lidt over 100 opladningscyklusser.

Der er fremskridt inden for Li-S batteriteknologi: over 99%. effekt efter 200 cyklusser