Работает в разрезанном виде
Научная группа исследователей под руководством ученых из Университета электронной науки и технологий Китая (University of Electronic Science and Technology of China) создала литий-серную (Li-S) батарею, которая, как они утверждают, отличается исключительной стабильностью и безопасностью, сообщило издание PV Magazine.
Экспериментаторы покрыли катоды из сульфида железа различными полимерами, которые уменьшили коррозию, не снижая функциональности и возможности перезарядки.
Один из изготовленных аккумуляторных мешочков смог даже работать после того, как его сложили и разрезали. «Это доказывает его высокую безопасность для практического применения», — подчеркнули исследователи.
Результаты тестирования
Сульфиды переходных металлов конверсионного типа (MSx) являются перспективными катодами для литий-ионных аккумуляторов (LIB) из-за их низкой стоимости, легкой доступности и высокой плотности энергии. Однако MSx сталкивается с проблемами стабильности цикла при высоких температурах.
Чтобы решить эту проблему, группа решила использовать электролит на основе карбоната для разделения двух электродов, катода из сульфида железа и анода, содержащего металлический литий. Но побочные реакции полисульфидов с карбонатными растворителями приводили к блокировке электрода и отказу аккумулятора.
Тогда ученые использовали для покрытия полимеры, в частности, полиакриловую кислоту (PAA), полиакриламид (PAM) и полиэтиленоксид (PEO). Лучше всего показала себя PAA, сохранив разрядную емкость электрода после 300 циклов заряда-разряда. Затем исследователи включили катод из сульфида железа (FeS2), покрытый PAA, в конструкцию прототипа батареи, включающую электролит на основе карбоната, металлическую фольгу лития в качестве источника ионов и анод из карбида лития (LiC6).
Ячейка LiC6||FeS2 не показала ухудшения емкости в течение 100 циклов и продолжала работать при складывании или разрезании пополам. Удовлетворительная стабильность была достигнута в течение 300 циклов с сохранением емкости 72,0%.
Гонка аккумуляторных технологий
В январе 2024 г. Китайская компания Betavolt заявила о создании суперсовременного элемента питания, который умещается на мизинце, но при этом способен сохранять заряд десятилетиями. Батарейка получила название BB100, и, по заверениям разработчиков энергии в ней хватит на 50 лет. Основу батареи составляет нерадиоактивный изотоп никель-63, а внутри - алмазные проводники.
В апреле 2024 г. исследователи из Корейского института передовых наук и технологий (Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST) сообщили о многообещающем прорыве в области аккумуляторов. Они разработали новый натрий-ионный элемент питания, способный не просто накапливать электричество, но и делать это молниеносно. По конструкции натрий-ионные аккумуляторы схожи с привычными литий-ионными, у которых есть три проблемы – они медленно заряжаются, быстро и хорошо горят и плохо утилизируются.
В России тоже есть идеи создания элементов питания с быстрой зарядкой на основе нестандартных материалов. Например, в еще 2019 г. CNews писал, что российские ученые нашли способ использовать стебель борщевика в качестве материала для производства электродов суперконденсаторов.
Поделиться
