Дешевше та екологічніше. Вчені представили альтернативу літій-іонним акумуляторам
Дослідження в галузі зберігання енергії досягли нового рівня завдяки роботі дослідників з Університету Аделаїди і Тяньцзіньського університету.
Учені представили нові дані, які можуть вплинути на розвиток потужних літій-сірчаних (Li-S) батарей — багатообіцяючої альтернативи широко використовуваним літій-іонним (LiB) акумуляторам.
Літій-сірчані батареї мають потенціал бути дешевшими, екологічнішими та мати вищу щільність енергії, оскільки на Землі багато сірки. Однак їхнє застосування досі обмежене через малий термін служби та високу швидкість саморозряду. Ці проблеми пов’язані з хімічною реакцією відновлення сірки (SRR), яка відіграє ключову роль у роботі Li-S батарей.
Дослідники провели аналіз SRR при високих швидкостях струму, представивши нову кінетичну тенденцію реакції. Вони також створили нанокомпозитний вуглецевий електрокаталізатор, який значно поліпшив продуктивність Li-S батарей, зберігаючи розрядну ємність на рівні близько 75%.
Використовуючи принципи Ле Шательє, дослідники встановили зв’язок між концентрацією полісульфіду і кінетичними струмами SRR. Вони показали, що підвищені концентрації полісульфіду сприяють більш швидкій кінетиці реакції, що може бути використане для поліпшення роботи Li-S батарей.
Для підтвердження своїх результатів дослідники використовували дані синхротронної рентгенівської адсорбційної адсорбційної спектроскопії та провели обчислення молекулярних орбіталей.
У результаті цієї роботи було створено новий електрокаталізатор, який значно поліпшив збереження ємності та циклічну стабільність Li-S батарей. Це відкриття може надихнути на розробку інших ефективних каталізаторів і сприяти розвитку нових технологій потужних Li-S акумуляторів, що, своєю чергою, може призвести до революції в галузі зберігання енергії та розвитку стійких джерел живлення для різних пристроїв.
