პროგრესია Li-S ბატარეის ტექნოლოგიაში: 99%-ზე მეტი. სიმძლავრე 200 ციკლის შემდეგ
მელბურნის (ავსტრალია) უნივერსიტეტის მეცნიერებმა განაცხადეს მიღწევების შესახებ ლითიუმ-გოგირდის (Li-S) ბატარეის სტაბილიზაციის ტექნოლოგიაში. მათ შეძლეს შეექმნათ უჯრედები, რომლებმაც შეინარჩუნეს თავიანთი სიმძლავრის 99 პროცენტზე მეტი მუშაობის 200 ციკლის შემდეგ და შესთავაზეს ბევრჯერ აღემატება ლითიუმ-იონურ უჯრედებს იმავე წონისთვის.
Li-S ელემენტები - არის პრობლემები, არის გადაწყვეტილებები
უჯრედებში გოგირდის გამოყენების იდეა ახალი არ არის: Li-S ბატარეები უკვე გამოიყენებოდა 2008 წელს Zephyr-6-ზე, რამაც რეკორდი მოხსნა არასადესანტო დიაპაზონში. მას შეეძლო ჰაერში დარჩენა თითქმის 3,5 დღის განმავლობაში მსუბუქი ლითიუმ-გოგირდის ბატარეების წყალობით, რომლებიც კვებავდნენ ძრავას და იტენებოდნენ ფოტოელექტრული ბატარეებიდან (წყარო).
თუმცა, Li-S უჯრედებს აქვთ ერთი მნიშვნელოვანი ნაკლი: გაუძლოს რამდენიმე ათეულ სამუშაო ციკლსიმის გამო, რომ დამუხტვისას გოგირდისგან დამზადებული კათოდი ზრდის მის მოცულობას დაახლოებით 78 პროცენტით (!), რაც 8-ჯერ აღემატება ლითიუმ-იონურ უჯრედებში არსებულ გრაფიტს. კათოდის შეშუპება იწვევს მის დაშლას და ელექტროლიტში გოგირდის დაშლას.
და რაც უფრო მცირეა კათოდის ზომა, მით უფრო მცირეა მთელი უჯრედის ტევადობა - დეგრადაცია მაშინვე ხდება.
> რამდენ ხანს უნდა იმოქმედოს ელექტრომობილმა? რამდენი წლის განმავლობაში იცვლება ელექტრიკოსის ბატარეა? [ჩვენ გიპასუხებთ]
მელბურნელმა მეცნიერებმა გადაწყვიტეს გოგირდის მოლეკულები პოლიმერით შეეკრათ, მაგრამ მათ ცოტა მეტი სივრცე დაუთმეს, ვიდრე ადრე. მჭიდრო ბმების ნაწილი შეიცვალა მოქნილი პოლიმერული ხიდებით, რამაც შესაძლებელი გახადა განადგურებისადმი უფრო მაღალი წინააღმდეგობის მიღწევა მოცულობის ცვლილებით - ხიდები აწებებენ კათოდის ელემენტებს რეზინის მსგავსად:
გოგირდის მოლეკულების სტრუქტურების დამაკავშირებელი პოლიმერული ხიდები (გ) მელბურნის უნივერსიტეტი
ასეთი გაუმჯობესებული კათოდების მქონე უჯრედები საუკეთესო მდგომარეობაში არიან. შეძლეს შეენარჩუნებინათ თავდაპირველი სიმძლავრის 99 პროცენტი 200-ზე მეტი დატენვის ციკლის შემდეგ (წყარო). და მათ შეინარჩუნეს გოგირდის უდიდესი უპირატესობა: ისინი ინახავენ 5-ჯერ მეტ ენერგიას ერთეულ მოცულობით, ვიდრე ლითიუმ-იონური უჯრედები.
მინუსები? დატენვა და განმუხტვა ხდებოდა 0,1 C სიმძლავრეზე (0,1 x სიმძლავრე), კიდევ 200 ციკლის შემდეგ, საუკეთესო გადაწყვეტილებებიც კი დაეცა თავდაპირველი სიმძლავრის 80 პროცენტამდე.... გარდა ამისა, უფრო მაღალი დატვირთვის დროს (დამუხტვა/ჩამოტვირთვა 0,5 C ტემპერატურაზე), უჯრედებმა დაკარგეს ტევადობის 20 პროცენტი რამდენიმე ათეულის შემდეგ, მაქსიმუმ 100 დამუხტვის ციკლამდე.
გახსნის ფოტო: Oxis ლითიუმ-გოგირდის უჯრედი, რომელიც მიზნად ისახავს ამ ტექნოლოგიის კომერციალიზაციას. საილუსტრაციო ფოტო
ეს შეიძლება დაგაინტერესოთ:
