Useful content

Vedci používajú cukor na päťnásobné zvýšenie kapacity lítium-sírovej batérie

click fraud protection

Výskumný tím z austrálskej Monash University úspešne vyvinul nový prístup k výrobe lítium-sírových batérií.

Bunka s vrstvou cukru získaná novou metódou teda preukázala kapacitu 700 mA / h na gram a zároveň ľahko prežila 1 000 cyklov vybíjania / nabíjania. Tento nový vývoj bude prediskutovaný v aktuálnom článku.

Vedci používajú cukor na päťnásobné zvýšenie kapacity lítium-sírovej batérie

Lítium-sírové batérie a ich problémy

V porovnaní s rozšírenými lítium-iónovými batériami majú zostavy lítium-sírnych batérií teoreticky niekoľko výrazných výhod. Podľa výpočtov sú teda sírové batérie schopné uložiť dva až päťkrát viac energie bez použitia akýchkoľvek nečistôt z drahých kovov.

Lítium-sírové batérie sa však veľmi rýchlo kazia. A to všetko kvôli tomu, že pozitívna sírová elektróda počas prevádzky a ďalej aktívne prechádza fázou expanzie a kontrakcie z tohto dôvodu sa rýchlo stane nepoužiteľným a negatívna elektróda sa rýchlo znečistí rôznymi zlúčeninami síra.

Inžinieri sa pokúšajú tento problém vyriešiť už nejaký čas a minulý rok vedci z Monash University čiastočne vyriešili problém lítium-sírových batérií. Vyhradený prostriedok bol navrhnutý tak, aby poskytoval ďalší priestor v blízkosti kladnej elektródy, čo mu dáva väčší priestor na expanziu.

instagram viewer

Štúdium adsorpcie polysulfidov. Adsorpčné testy v UV - viditeľnom rozsahu. a) Izolácia polysulfidu s glukózou v roztoku elektrolytu DOL / DME; b) UV - viditeľné spektrum Li2S6 s glukózou v roztoku elektrolytu DOL / DME po určitom čase; c) Porovnanie adsorpcie LiPS medzi CMC a glukózou. d), e) ilustrácia vývoja polysulfidu v prítomnosti vysoko koncentrovaného polysulfidu lítneho; f) Ramanove spektrá suspenzií a g) FTIR spektrá premytých tuhých látok. www.nature.com
Štúdium adsorpcie polysulfidov. Adsorpčné testy v UV - viditeľnom rozsahu. a) Izolácia polysulfidu s glukózou v roztoku elektrolytu DOL / DME; b) UV - viditeľné spektrum Li2S6 s glukózou v roztoku elektrolytu DOL / DME po určitom čase; c) Porovnanie adsorpcie LiPS medzi CMC a glukózou. d), e) ilustrácia vývoja polysulfidu v prítomnosti vysoko koncentrovaného polysulfidu lítneho; f) Ramanove spektrá suspenzií a g) FTIR spektrá premytých tuhých látok. www.nature.com

Výsledkom bolo, že tímu sa podarilo získať lítium-sírovú batériu, ktorá dokázala vydržať asi 200 cyklov vybíjania / nabíjania.

Samozrejme, schopnosť vydržať 200 cyklov nie je to, čo umožní lítiovo -sírovým batériám dobyť svoje miesto na globálnom trhu s batériami. Inžinieri preto naďalej aktívne pracovali na ďalších vylepšeniach a pracovali na probléme negatívnej elektródy.

V priebehu mnohých experimentov inžinieri upriamili svoju pozornosť na skutočnosť, že používanie cukru v sieťová štruktúra elektródy hrá úlohu stabilizátora síry a neumožňuje jej pohyb a zakrytie lítia elektróda.

Mikroštrukturálna štúdia, elementárne mapovanie a schematické znázornenie sírovej elektródy s rôznymi spojivovými systémami. www.nature.com
Mikroštrukturálna štúdia, elementárne mapovanie a schematické znázornenie sírovej elektródy s rôznymi spojivovými systémami. www.nature.com

A ďalšie experimenty ukázali, že takéto usporiadanie batérií úspešne vydržalo asi 1000 cyklov. vybíjanie / nabíjanie, a zároveň batéria vykazovala vyššiu zvyškovú kapacitu v porovnaní s podobnými lítium-iónové batérie. A v tomto prípade na výrobu novej batérie nepotrebujete používať kovy škodlivé pre životné prostredie (ktoré sú stále dosť drahé).

Vyhliadky na novú batériu

Zatiaľ čo práce na novej lítium-sírovej batérii stále pokračujú, inžinieri to už naznačujú v nasledujúcom desaťročí budú nové batérie aktívne používané v elektrických autobusoch, nákladných automobiloch a ďalších autá.

Lítium-sírové batérie môžu byť navyše použité aj v kuriérskych dronoch a poľnohospodárskych strojoch bez posádky a v budúcnosti aj v spotrebnej elektronike.

Pozrime sa, čo vlastne austrálski špecialisti získajú.

Ak sa vám materiál páčil, ohodnoťte ho a nezabudnite sa prihlásiť na odber kanála. Ďakujem za tvoju pozornosť!

Nové recepty Blanks premium chuť

Nové recepty Blanks premium chuť

Tak čo mám robiť? - Spýtal som sa v neurčitom čase pre Rusko, v predvečer revolúcie, slávny filoz...

Čítaj Viac

Paradajky bude Nepriehrievajte: jednoduché opatrenia

Paradajky bude Nepriehrievajte: jednoduché opatrenia

V horúcom počasí, je tu vysoké riziko prehriatia zasadil paradajky. Hoci rastlina je veľmi teplo-...

Čítaj Viac

Predám byt v Číne - realita alebo sebaklam?

Predám byt v Číne - realita alebo sebaklam?

Už ste niekedy premýšľali o tom, ako si kúpiť byt v inej krajine? Ak je to nutné - môžete si tam ...

Čítaj Viac

Instagram story viewer