Углеродные наносферы могут дать нам высокоэффективные литий-серные батареи

Наши обычные читатели уже знают, насколько перспективны литиево-серные батареи. Теоретически, они имеют высокую плотность энергии 2600 Вт / кг и емкость 1675 мАч / г. Обычные литий-ионные аккумуляторы предлагают 265 Вт / кг и емкость 185 мАч / г в лучшем случае. Другими словами, мы говорим о батареях, которые могут быть в десять раз лучше нынешних, но которые до сих пор не таковы. Ученые из DICP (Даляньского института химической физики), возможно, нашли решение: углеродные наносферы.

Эти наносферы работают как нанореакторы с батарейным катодом. Украшенные Fe1-xS, им удается решить что-то критическое в растворении литий-сера: полисульфиды лития (LiPs). Когда они растворяются, батарея теряет серу и устойчивость к циклированию. Другими словами, он не заряжается и не разряжается, как следует.

Наносферы имеют большие поры, чтобы адсорбировать высокое содержание серы до 75 процентов. Это позволяет избежать растворения полисульфидов лития. По словам исследователей, они оставались стабильными после 200 циклов при плотности тока 0,5 С. ​​Электромобили могут столкнуться с гораздо большей плотностью тока. Быстрая зарядка может подать их до 4С.

Если ученые смогут доказать, что эти углеродные наносферы могут противостоять плотности тока столь же высокой, как эти, их решение может дать мировым батареям, которые в 10 раз легче, чем текущий диапазон, который они предлагают. Вы также можете получить батарейный блок вдвое меньшего размера и в пять раз больше диапазона, но есть и другое преимущество, которое нельзя недооценивать: стоимость.

3 фотографии

В литий-серных батареях используются более дешевые материалы. Сера довольно распространена в природе. Как мы уже говорили нашим читателям, магическое число для принятия EV ниже $ 100 / кВтч.

Хотя мы не можем сказать, какой может быть стоимость жизнеспособных литий-серных батарей, мы представляем, что они могут быть намного ниже, чем те, которые мы сейчас имеем для литий-ионных элементов. Событие LFP — литий-железо-фосфатные батареи — в последнее время имеет многообещающие разработки Правда в том, что наука делает будущее EV ярким в большинстве точек зрения. Жаль только, что будущее иногда занимает так много времени.

Источник: Продвинутый Энергетический Материал через EurekAlert!