Litijum-sumporna baterija zadržava 80% kapaciteta punjenja nakon 25.000 ciklusa

Litijum-sumporna baterija zadržava 80% kapaciteta punjenja nakon 25.000 ciklusa

Međunarodni tim inženjera i naučnika za materijale razvio je litijum-sumpornu bateriju koja može da zadrži 80% svog kapaciteta punjenja nakon 25.000 ciklusa. Njihov rad je objavljen u časopisu Nature.

Da bi baterije bile manje i lakše, inženjeri neprestano traže nove materijale. Takvi napori imaju tendenciju da se fokusiraju na elektrode gde litijum drže drugi materijali. Pronalaženje boljeg materijala za držanje litijuma može rezultirati ukupnom lakšom i kompaktnijom baterijom.

Jedan od perspektivnijih materijala je sumpor, zbog svog kvaliteta, obilja i niske cene. Nažalost, neke od reakcija sumpora sa litijumom dovode do gubitka jona, a što je još gore, ima tendenciju da se širi, što dovodi do degradacije i kratkog veka trajanja baterije.

U ovoj novoj studiji, istraživački tim koji radi u Kini pronašao je način da zaobiđe takve probleme i napravio bateriju koja može da izdrži duže od drugih baterija tokom hiljada ciklusa punjenja.

Pristup koristi sumpor za stvaranje čvrste elektrode — njena porozna atomska struktura omogućava difuziju jona bez pomeranja posrednika. Da bi napravio elektrodu, tim je napravio mešavinu nalik staklu napravljenu od sumpora, bora, litijuma, fosfora i joda. Ovo poslednje se pokazalo kao ključ; pomogla je da se ubrza kretanje elektrona kroz redoks reakcije, što je dovelo do bržih brzina reakcije.

Rezultat je bila baterija koja se mogla brzo puniti, čak i kada je izložena visokim temperaturama. Ali što je još važnije, baterija je bila sposobna da zadrži kapacitet punjenja od 80% nakon što je prošla kroz 25.000 ciklusa punjenja/punjenja – primetno poboljšanje u odnosu na tipične litijum-jonske baterije, koje imaju tendenciju da degradiraju nakon samo 1.000 ciklusa.

Istraživači sugerišu da je potrebno više rada da se poboljša gustina energije i možda da se pronađu drugi materijali koji će se koristiti za mešavinu kako bi se osigurala baterija male težine.