Có sự tiến bộ trong công nghệ pin Li-S: hơn 99%. có điện sau 200 chu kỳ

Các nhà khoa học thuộc Đại học Melbourne (Australia) đã công bố những tiến bộ trong công nghệ ổn định pin lithium-sulfur (Li-S). Họ đã có thể tạo ra các tế bào giữ lại hơn 99% công suất sau 200 chu kỳ hoạt động và cung cấp công suất gấp nhiều lần so với các tế bào lithium-ion cho cùng một trọng lượng.

Các yếu tố Li-S - có vấn đề, có giải pháp

Ý tưởng sử dụng lưu huỳnh trong tế bào không phải là mới: pin Li-S đã được sử dụng vào năm 2008 trên Zephyr-6, đã phá kỷ lục về phạm vi không hạ cánh. Nó có thể tồn tại trên không trong gần 3,5 ngày nhờ pin lithium-lưu huỳnh nhẹ cung cấp năng lượng cho động cơ và tự sạc từ pin quang điện (nguồn).

Tuy nhiên, tế bào Li-S có một nhược điểm lớn: chịu được đến vài chục chu kỳ làm việcBởi vì khi sạc, một cực âm làm bằng lưu huỳnh sẽ tăng thể tích của nó lên khoảng 78 phần trăm (!), Tức là gấp 8 lần so với than chì trong tế bào lithium-ion. Sự sưng lên của cực âm làm cho nó bị vỡ vụn và hòa tan lưu huỳnh trong chất điện phân.

Và kích thước của cực âm càng nhỏ, công suất của toàn bộ tế bào càng nhỏ - sự xuống cấp xảy ra ngay lập tức.

> Xe điện nên sử dụng trong bao lâu? Thợ điện thay pin bao nhiêu năm? [CHÚNG TÔI SẼ TRẢ LỜI]

Các nhà khoa học Melbourne đã quyết định dán các phân tử lưu huỳnh lại với nhau bằng một loại polyme, nhưng cho chúng nhiều không gian hơn trước một chút. Một phần của các liên kết chặt chẽ đã được thay thế bằng các cầu polyme linh hoạt, giúp đạt được khả năng chống phá hủy cao hơn khi thay đổi thể tích - các cầu nối dán các phần tử cực âm như cao su:

Cầu polyme liên kết các cấu trúc của phân tử lưu huỳnh (c) Đại học Melbourne

Các tế bào có cực âm được cải thiện như vậy đang ở trạng thái tốt nhất. có thể giữ lại 99% dung lượng ban đầu sau hơn 200 chu kỳ sạc (một nguồn). Và chúng vẫn giữ được lợi thế lớn nhất của lưu huỳnh: chúng tích trữ năng lượng trên một đơn vị thể tích gấp 5 lần so với các tế bào lithium-ion.

Điểm trừ? Quá trình sạc và xả diễn ra ở công suất 0,1 C (0,1 x công suất), sau 200 chu kỳ khác, ngay cả những giải pháp tốt nhất cũng giảm xuống còn 80% dung lượng ban đầu của chúng... Ngoài ra, ở mức tải cao hơn (sạc / xả ở 0,5 C), các tế bào mất 20 phần trăm công suất sau vài chục, tối đa chỉ hơn 100 chu kỳ sạc.

Có sự tiến bộ trong công nghệ pin Li-S: trên 99%. năng lượng sau 200 chu kỳ