Li-S pil teknolojisinde ilerleme var: %99'dan fazla. 200 döngüden sonra güç

Melbourne Üniversitesi'nden (Avustralya) bilim adamları, lityum-kükürt (Li-S) pil stabilizasyon teknolojisindeki ilerlemeleri duyurdular. 99 çalışma döngüsünden sonra kapasitelerinin yüzde 200'undan fazlasını koruyan ve aynı ağırlık için birçok kez lityum iyon hücrelerinin kapasitesini sunan hücreler oluşturabildiler.

Li-S elemanları - sorunlar var, çözümler var

Hücrelerde kükürt kullanma fikri yeni değil: Li-S piller, 2008 yılında, iniş dışı menzil rekorunu kıran Zephyr-6'da zaten kullanılıyordu. Motora güç veren ve kendilerini fotovoltaik pillerden (kaynak) şarj eden hafif lityum-kükürt piller sayesinde neredeyse 3,5 gün havada kalabilir.

Bununla birlikte, Li-S hücrelerinin önemli bir dezavantajı vardır: onlarca çalışma döngüsüne kadar dayanabilirÇünkü şarj olurken, kükürtten yapılmış bir katot hacmini yaklaşık yüzde 78 (!) oranında artırır ki bu, lityum iyon hücrelerdeki grafitten 8 kat daha fazladır. Katodun şişmesi, elektrolitteki kükürtün parçalanmasına ve çözünmesine neden olur.

Ve katodun boyutu ne kadar küçük olursa, tüm hücrenin kapasitesi o kadar küçük olur - bozulma hemen gerçekleşir.

> Elektrikli bir araba ne kadar sürmeli? Bir elektrikçinin pili kaç yılda değişir? [CEVAP VERECEĞİZ]

Melbourne bilim adamları, kükürt moleküllerini bir polimerle birbirine yapıştırmaya karar verdiler, ancak onlara eskisinden biraz daha fazla alan verdiler. Sıkı bağların bir kısmı, hacim değişikliği ile yıkıma karşı daha yüksek bir direnç elde etmeyi mümkün kılan esnek polimer köprülerle değiştirildi - köprüler, katot elemanlarını kauçuk gibi yapıştırıyor:

Kükürt moleküllerinin yapılarını birbirine bağlayan polimer köprüler (c) Melbourne Üniversitesi

Bu tür geliştirilmiş katotlara sahip hücreler, ellerinden gelenin en iyisini yapmaktadır. 99'den fazla şarj döngüsünden sonra orijinal kapasitelerinin yüzde 200'unu koruyabildi (bir kaynak). Ve kükürtün en büyük avantajını korudular: Lityum iyon hücrelere göre birim hacim başına 5 kata kadar daha fazla enerji depolarlar.

eksiler? 0,1 C (0,1 x kapasite) gücünde şarj ve deşarj gerçekleşti, 200 döngüden sonra en iyi çözümler bile orijinal kapasitelerinin yüzde 80'ine düştü... Ek olarak, daha yüksek yüklerde (0,5 C'de şarj/deşarj) hücreler, birkaç düzineden sonra, maksimum 20 şarj döngüsünün biraz üzerinde kapasitelerinin yüzde 100'sini kaybetti.

Li-S pil teknolojisinde ilerleme var: %99'un üzerinde. 200 döngüden sonra güç