В близко бъдеще собствениците на електромобили може да ги зареждат само веднъж седмично
(снимка: CC0 Public Domain)
Учените продължават да правят вълнуващи открития в сферата на батериите. Ново постижение на изследователи от австралийския университет Монаш обещава зареждане на електромобилите само веднъж седмично.
Качествата на литиево-серните батерии надхвърлят техния потенциал да задържат повече енергия при всяко зареждане – между два и пет пъти повече спрямо днешните литиево-йонни устройства. Докато литиево-йонните батерии разчитат на метали като кобалт, манган и никел, чието добиване носи екологични и хуманитарни щети и ще става все по-сложно, сярата е в изобилие и е евтина.
По принцип батериите със сяра страдат от проблеми със стабилността, произтичащи от химическата реакция, която протича по време на зареждане и разреждане, отбелязва GreenTech.bg. По време на работата се образуват малки частици, наречени полисулфиди, които причиняват проблеми с анода на батерията и драстично съкращават живота на устройството.
Екипът на университета Монаш успя да намери решение на тези проблеми, като се съсредоточи върху разделителния слой, който се намира между двата електрода на батерията. Учените разработиха нова версия на този важен междинен слой, включващ равномерна мрежа от пори, която „задушава” движението на полисулфидите.
Също толкова важен е ефектът, който този слой има върху транспортирането на литиевите йони: насърчава тяхното движение, за да подобри значително скоростта на зареждане и разреждане на устройството. Изследването е публикувано в Journal of Materials Chemistry A.
„Междинният слой на литиевата батерия се намира в средата на батерията и държи електродите разделени, помага на лития да преминава от едната страна на батерията до другата по-бързо”, казва професор Матю Хил, ръководител изследването. „Новият междинен слой преодолява по-бавни скорости на зареждане и разреждане на литиево-серните батерии в сравнение с предишното поколение разработки”.
Учените твърдят, че дизайнът на новите литиево-серни батерии предлага отлична защита на анода и изключително добро запазване на капацитета. Те демонстрираха неговата производителност при хиляди цикъла на разреждане и зареждане.
„Междинният слой спира полисулфида – химикал, който се образува вътре в този тип батерии – и му пречи да се движаи през батерията. Това е важно, защото полисулфидите пречат на анода и съкращават живота на батерията”, казва водещият автор Ехсан Гасемиестабанати. „Това означава, че батерията може да се зарежда и разрежда до 2000 пъти, без да се повреди”.
Учените вярват, че този тип батерия може да позволи електрическият автомобил да се зарежда само веднъж седмично. Освен това акумулаторните системи, направени по такава технология, ще са по-устойчиви от сегашните литиево-йонни батерии.
„Тези батерии не зависят от минерали, чието доставяне става все по-трудно с напредването на електрификацията. Затова постижението е още една стъпка към по-евтини, по-чисти и по-ефективни батерии”, обобщава професор Хил.