Две независимые исследовательские группы сообщили о новых достижениях в технологии производства литий-серных аккумуляторов. Так, одна команда сосредоточилась на улучшении материала катода, другая разработала инновационный твердый электролит.
Исследователи из DGIST под руководством профессора Чон-сона Ю разработали пористый углеродный материал с примесью азота. Этот материал, синтезированный с помощью технологии магниево-термического восстановления, служит носителем серы в катоде аккумулятора. В результате ёмкость аккумулятора достигла 705 мАч г⁻¹, даже при полной зарядке всего за 12 минут. Таким образом, благодаря новой углеродной структуре, созданной при помощи магния и азота, аккумулятор может хранить больше энергии и заряжаться быстрее. Это привело к увеличению ёмкости в 1,6 раза по сравнению с обычными аккумуляторами в условиях быстрой зарядки. Кроме того, добавление азота подавляет миграцию полисульфидов лития, позволяя аккумулятору сохранять 82% ёмкости после 1000 циклов зарядки-разрядки.
Учёные из Аргоннской национальной лаборатории подтвердили, что благодаря новой структуре сера внутри аккумулятора располагается оптимальным образом, что улучшает его работу и позволяет быстрее заряжаться.
Вторая группа исследователей из Китая и Германии представила твёрдый электролит, призванный ускорить химическую реакцию между ионами лития и серой. Этот стеклообразный материал состоит из бора, серы, лития, фосфора и йода. Ключевая особенность — включение йода в электролит. Благодаря быстрой передаче электронов, йод действует как посредник, значительно ускоряя реакции на электродах. Предполагается, что подвижность йода внутри электролита позволяет ему функционировать как «челнок» для электронов.
Результаты впечатляют: при сверхбыстрой зарядке (чуть больше минуты) аккумулятор заряжается лишь наполовину по сравнению с зарядкой, которая работает в 25 раз медленнее. При более длительной, но всё ещё достаточно быстрой зарядке аккумулятор сохранил более 80% первоначальной емкости после 25 000 циклов. Это намного превосходит показатели обычных литий-ионных аккумуляторов, которые теряют аналогичную ёмкость примерно после 1000 циклов.
Указанные выше достижения приближают производителей электроники к практическому применению литий-серных аккумуляторов нового поколения. Работа команды DGIST демонстрирует потенциал новых катодных материалов для быстрой зарядки, а китайско-немецкое исследование — преимущества твердых электролитов для увеличения срока службы и скорости зарядки.
Источник: overclockers.ruПохожие новости:
Атомная батарейка | Карманный 3D-принтер | Китайский Мега-Коллайдер | Робот-водитель
Шумоподавляющая ткань | 6 минут термоядерного синтеза | Лазерная связь в космосе | Вакцина от рака
Создан эффективный электрод для литий-ионных аккумуляторов
Сверхпроводящий токамак | Рентген в смартфоне | Теневая камера | Контакты для 2D-чипов