Baterie litowo-siarkowe będą cztery razy pojemniejsze od litowo-jonowych
Naukowcy z Wydziału Energii Narodowego Laboratorium Oak Ridge (ORNL) opracowali i przetestowali baterie litowo-siarkowe. Są one cztery razy wydajniejsze od powszechnie wykorzystywanych ogniw litowo-jonowych. W czym tkwi ich sekret i czy czeka nas prawdziwa rewolucja?
Naukowcy od lat interesowali się potencjałem baterii litowo-siarkowych, ale wersje długotrwałe do zastosowań komercyjnych pozostawały poza zasięgiem. Ich problem tkwił w płynnym elektrolicie, który ostatecznie doprowadzał do przedwczesnego psucia się ogniw w wyniku rozpuszczania związków polisiarczkowych.
Zespołowi z ORNL udało się zsyntetyzować nową klasę bogatych w siarkę materiałów, które przewodzą jony tak dobrze, jak tlenki metali w obecnie wykorzystywanych bateriach. Te połączył z litową anodą oraz elektrolitem o stałym stanie skupienia - wszystkie te elementy zostały opracowane w ORNL.
- Ta gra polegająca na przechodzeniu od płynnych do stałych elektrolitów eliminuje problem rozpadu związków siarki i pozwala nam zrealizować obietnicę o dostarczeniu na rynek baterii litowo-siarkowych. Nasz projekt ogniwa ma prawdziwy potencjał do zredukowania kosztów, zwiększenia zawartości energii i poprawy bezpieczeństwa w porównaniu do istniejących technologii litowo-jonowych - wyjaśnia Chengdu Liang, lider zespołu z ORNL.
Nowa katoda zapewnia pojemność rzędu 1200 mAh na gram po 300 cyklach ładowania i rozładowywania w temperaturze 60 stopni Celsjusza. Dla porównania tradycyjna katoda ma średnią pojemność 140-170 mAh/g. W związku z tym, że akumulatory litowo-siarkowe dostarczają około połowę napięcia odpowiedników litowo-jonowych, to w praktyce mamy do czynienia nie z ośmio-, a z czterokrotnie większą pojemnością.
Dzięki wyeliminowaniu łatwopalnych elektrolitów baterie litowo-siarkowe są także znacznie bezpieczniejsze. A ze względu na obfitość pierwiastkowej siarki jako produktu ubocznego przetwórstwa ropy naftowej będą także bez porównania tańsze.
