Учени от Международното висше училище „Цинхуа Шънджън“ разработиха нов молекулярен подход за литиево-серни батерии, който би могъл значително да увеличи енергийната плътност на батериите и следователно времето за работа на различни устройства.
Основният проблем с литиево-серните системи е образуването на разтворими междинни съединения по време на зареждане и разреждане. Тези частици „мигрират“ в батерията, намалявайки ефективността и ускорявайки разграждането.
Китайските изследователи предлагат използване на специален „премедиатор“ – молекула, която остава неактивна, докато започне реакцията, и след това се активира по време на работа.
След като се активира, добавката улавя междинните съединения и стабилизира химичните процеси в батерията. Това подобрява преноса на заряд и създава по-ефективни реакции.
Подобен ефект, според учените, намалява вътрешното съпротивление на системата с приблизително 75% в сравнение с традиционните литиево-серни структури.
В лабораторни тестове прототипът е запазил приблизително 82% от капацитета си след 800 цикъла на зареждане-разреждане.
Разработката би могла да доближи литиево-серните батерии до масово приложение, особено в дроновете, където теглото, енергийната плътност и издръжливостта на полет са от решаващо значение.
Изследователите също така са създали прототип на батерия с енергийна плътност от 549 ватчаса на килограм, почти двойно по-голяма от тази на много батерии за дронове, които се използват в момента.
„Това е от решаващо значение за дроновете. По-високата енергийна плътност означава по-дълго време на полет, по-голям полезен товар и по-голям оперативен обхват“, казват разработчиците.
