Батареи в 5 раз долговечнее: ученые нашли простое решение главной проблемы аккумуляторов

Литий-серные (Li-S) аккумуляторы давно считаются перспективной заменой литий-ионным: они безопаснее, дешевле и могут хранить больше энергии. Однако их широкому внедрению мешала одна проблема — быстрая деградация. Инновационное покрытие, разработанное в Норвежском университете науки и технологий, cпособно переменить ситуацию, пишет Interesting Engineering.

Проблема Li-S аккумуляторов кроется в так называемом "шаттл-эффекте". Во время работы в них образуются полисульфиды лития, которые перемещаются между электродами, быстро снижая емкость и сокращая срок службы батареи. Вместо того чтобы менять химический состав, как многие другие исследователи, норвежская команда сосредоточилась на доработке сепаратора — мембраны, разделяющей электроды.

Они создали умный фильтр — специальное покрытие HiSep-II, которое наносится на сепаратор. Оно блокирует вредные полисульфиды, но свободно пропускает ионы лития, необходимые для работы аккумулятора. В результате количество циклов зарядки увеличивается с 200 до 1000, что и дает пятикратное увеличение срока службы.

Для электромобилей это означает, что стандартный аккумуляторный блок может стать легче более чем на 200 кг, что напрямую увеличит запас хода и эффективность. Кроме того, сера — основной компонент таких батарей — весьма распространенная и недорогая, что снизит итоговую стоимость. Технология также может найти применение в авиации, дронах и системах хранения энергии.

Раньше мы сообщали, что аккумуляторы будут хранить вдвое больше энергии: что придумали китайские ученые. Группа исследователей из Тяньцзинского университета в Китае достигла значительного прорыва в технологии литиевых аккумуляторов, удвоив количество энергии, которую батарея может хранить относительно своего размера и веса.