В Китай е създадена литиево-сернa батерия, устойчива на разрези и деформации – тя работи дори когато е повредена

Група китайски учени представиха прототип на литиево-сернa батерия, устойчива на увреждания. Целта на разработката е да се създаде по-безопасна алтернатива на литиево-йонните батерии, които са склонни към запалване в случай на повреда.

Новата батерия показа абсолютна надеждност, като продължи да работи дори след като беше огъната наполовина и след това едната ѝ половина беше отрязана.

Голямо предизвикателство за литиево-серните батерии остава малкият брой цикли на зареждане и разреждане, което възпрепятства пускането им на пазара. Изследователи от Китайския университет за електронни науки и технологии, Китайския институт за съвременни технологии за съхранение на енергия в езерото Тианму, Китайската академия на науките и Канадския университет на Британска Колумбия участват в търсенето на съединения и решения, които биха могли да подобрят цикличните характеристики на тези обещаващи батерии.

За основа на катодите на обещаващите Li-S батерии бяха използвани сулфиди на преходни метали. Основният проблем с тези съединения е, че при високо нагряване полисулфидите започнат активно да се движат през електролита, което води до набъбване на батерията и намаляване на електрохимичните реакции. Електролитите на карбонатна основа частично решават този проблем, но създават и друг – те предизвикват утаяване на електродите на батерията, което бързо намалява броя на циклите на батерията.

Изследователите използват три различни покрития на електродите: полиакрилова киселина (PAA), полиакриламид (PAM) и полиетиленов оксид (PEO), за да защитят катода от железен сулфид (FeS2) и богатия на литиев метал анод от утаяване. Всички тези съединения имат хелатиращ ефект (свързват „лошите“ йони), което предотвратява утаяването на електродите. Експериментите показаха, че покриването на електродите с полиакрилова киселина дава най-голям ефект.

След 300 цикъла на презареждане батерията на прототипа с формата на торбичка запазва 72% от първоначалния си капацитет, като не показва влошаване след първите 100 цикъла.

Огъването на батерията наполовина и след това отрязването на половината от нея не доведе до повреда или експлозия на батерията, както би се случило с конвенционална литиево-йонна батерия, което доказва абсолютната безопасност на обещаващата разработка. Въпреки това все още има да се свърши много работа, преди да се премине към търговско производство. Може би американските разработчици се справят по-добре с литиево-серните батерии, след като вече са установили тяхното ограничено масово производство, но това е друга тема.